JP3062261U - 同期機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】 同期機、特に自動車のための発電機であ
って、ステータ又はロータ内の電気的に励磁される多数
の単一磁極から成る、少なくとも１つの共通の励磁コイ
ルにより励磁されるクローポール形の励磁機構が設けら
れており、かつ、クローポールの間の隙間内に損失磁束
補償装置が配置されている。この損失磁束補償装置が、
通電される補助巻線４として形成されており、かつ、隣
合う隙間５ａごとに軸方向の電流方向が変化し、この電
流が、隣合うクローポールＮ，Ｓに補助磁束を生ぜし
め、この補助磁束が主磁束を補助し、かつ損失磁束を抑
制するように、補助巻線４が基板１ａ，１ｂに形成され
たクローポール５，Ｎ，Ｓを囲んでいる。 【効果】 同期機の構造が簡単となると共に、その効率
が改善される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は同期機、特に自動車のための発電機であって、ステータ又はロータ内 の電気的に励磁される多数の単一磁極から成る、有利には少なくとも１つの共通 の励磁コイルにより励磁されるクローポール形の励磁機構が設けられており、か つ、クローポールの間の隙間内に損失磁束補償装置が配置されている形式のもの に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の同期機はドイツ連邦共和国特許第１２０９６５１号明細書及びドイツ 連邦共和国実用新案第８９０５３５３号明細書から公知である。損失磁束補償装 置として、クローポール間の損失磁束領域内に配置された永久磁石が使用される 。クローポール間に永久磁石を固定するには、特別に形成されたクローポール又 は付加的な保持部材が必要である。その場合、同期機の構造が高価となるばかり でなく、損失磁束の補償がクローポールの構造の温度、老化、及び構成誤差に依 存する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、冒頭に記載した形式の同期機において、同期機の構造を簡単 化し、かつ温度、老化及び誤差の影響を無視できる程度に軽減するような損失磁 束補償を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この課題は本考案によれば、請求項１に記載したように、損失磁束補償装置が 、通電される補助巻線として形成されており、かつ、隣合う隙間ごとに軸方向の 電流方向が変化し、この電流が、隣合うクローポールに補助磁束を生ぜしめ、こ の補助磁束が主磁束を補助し、かつ損失磁束を抑制するように、補助巻線が有利 には基板に形成されたクローポールを囲んでいることにより解決される。

【０００５】

【考案の効果】

補助巻線は取付け容易であり、かつ多くの費用を要する組付けを必要としない 。この補助巻線はこの形式で主磁束の補助と損失磁束の軽減とに役立ち、しかも 例えば永久磁石における保磁力のように補償特性を変化せしめることがない。

【０００６】 補助巻線の老化は無視でき、かつ補助巻線は対向磁界に対して敏感でなく、従 って、ブースタ励磁も可能である。クローポールの誤差は損失磁束補償の有効性 になんら作用しない。その上、磁化が不要である。

【０００７】 本考案の有利な構成では、補助巻線が蛇行状にクローポールの周りに案内され ている。補助巻線の電気的な接続は、補助巻線を励磁巻線に直列に接続すること で簡単に実施される。

【０００８】 補助巻線が励磁巻線に並列に接続された多くのコイルを備えた線材から成るよ うに構成されることもできる。

【０００９】 補助巻線はプラスチック、ガラス繊維又は非磁性材料により被覆され、又は接 着又は含浸加工によりコンパクトなユニットにまとめ合わされることができる。 このことは、ロータ又はステータが予め製作されている場合でも損失磁束領域内 への補助巻線の組付けを簡単化する。

【００１０】 高い回転数を有するロータに、遠心力を受け止めるべく補助巻線を十分に固定 することができるように、別の構成によれば、クローポールが基板の部分から成 り、かつ、補助巻線の、基板に向いた巻線部分が非磁性的な固定手段によって基 板に結合されている。その場合、固定手段はクリップ状(schellenartig)に形成 されることができる。

【００１１】 強度の理由から、付加的に、クローポールの自由端が、対向する反対極性の基 板に非磁性的に固定的に結合されることができる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

次に図示の実施例につき本考案を詳細に説明する。

【００１３】 図１及び図２に示す同期機は、ポールコア１を備えた軸に組付けられたロータ と、反対極性を備えていてロータを取り囲むステータ１２とを有している。ポー ルコア１には、ポールコア１内に磁束を生ぜしめる励磁巻線３が取付けられてい る。ポールコア１の両端は基板１ａ及び１ｂに磁気伝導的に結合されている。基 板１ａ，１ｂはポールクロー５を備えており、これらのポールクローは励磁巻線 ３の励起時にＮ極又はＳ極を形成する。

【００１４】 両方の基板のポールクロー５（Ｎ及びＳ）は互いに向かい合い、かつ互いに内 外に入り組んでおり、その際、Ｎ極とＳ極とが周方向で交互に位置する。その場 合、両方の基板１ａ，１ｂが同じ数のクローポール５を支持していることだけが 保証されればよい。隣合うクローポール５（ＮとＳ）の間には隙間５ａが残され ており、この隙間は、本実施例ではクローポール５がテーパしているために軸に 対して平行に延びておらず、互いにかつ軸の軸線に対して角度を成している。ク ローポール５（ＮとＳ）の間のこの隙間５ａは補助巻線４によりフルに充填され ており、この補助巻線は本実施例では蛇行状に形成されており、かつ絶縁材によ り射出被覆されている。

【００１５】 励磁巻線３及び補助巻線４には２つの接続部１３を介して１つのスリップリン グ装置１３ａによって電流が供給される。その場合、補助巻線４は直列又は並列 に励磁巻線３に接続されることができる。

【００１６】 次に、図２の横断面につき本考案にもとづく損失磁束補償装置の作用形式を詳 細に説明する。２分割されている横断面の上半分では、補償が行われない同期機 での磁束が、下半分では補償された同期機での磁束が説明される。

【００１７】 上半分ではＮ極を起点としてステータ１２に至る主磁束が符号７で示されてお り、他面において、ステータ１２からＳ極へ戻る主磁束が符号８で示されている 。Ｎ極からは周方向に符号９で示した損失磁束が、隣り合ったＳ極へ達している 。この損失磁束９は、ロータ内で生じる磁束の３０％までに達して、ロータの磁 気回路を不都合に負荷することがある。

【００１８】 １つ又は複数のコイルから成る蛇行状の補助巻線４は、隙間５ａごとに隙間５ ａ内で軸方向の電流方向６が交番するように案内されている。補助巻線４のこの ように案内された導体もしくはコイルの周りには補償磁界（１０，１１）が生じ る。

【００１９】 補助巻線４により生じた有効磁束が符号１０により示されており、この有効磁 束が、Ｎ極として励磁されたクローポール５からの主磁束７を補助する。補助巻 線４により生じた補償磁束が符号１１で示されており、この補償磁束は周領域内 の損失磁束９を抑制し、かつその作用を軽減する。この簡単な形式で、補助巻線 ４によって同期機の効率を改善することができる。

【００２０】 組立時に、励磁巻線３をポールコア１に取り付けた後に補助巻線４が励磁巻線 ３の上に押し込まれて励磁巻線に接続される。次いで、基板１ａ，１ｂが取付け られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にもとづく同期機のロータの斜視図であ
る。

【図２】損失磁束補償を行わない同期機と、損失磁束補
償を行う同期機とを半分ずつ組み合わせて示す横断面図
である。

【符号の説明】

１ ポールコア、 １ａ，１ｂ 基板、 ２ 軸、 ３
励磁巻線、 ４ 補助巻線、 ５ ポールクロー、
５ａ 隙間、 ７ Ｎ極を起点とする主磁束、８ Ｓ極
へ戻る主磁束、 ９ 損失磁束、 １０ 有効磁束、１
１ 補償磁束、 （１０，１１） 補償磁界、 １２
ステータ、 １３ 接続部、 １３ａスリップリング装
置、 Ｎ Ｎ極、 Ｓ Ｓ極

【手続補正書】

【提出日】平成１１年５月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期機であって、ステータ又はロータ内
   の電気的に励磁される多数の単一磁極から成る、有利に
   は少なくとも１つの共通の励磁コイルにより励磁される
   クローポール形の励磁機構が設けられており、かつ、ク
   ローポールの間の隙間内に損失磁束補償装置が配置され
   ている形式のものにおいて、 損失磁束補償装置が、通電される補助巻線（４）として
   形成されており、かつ、隣合う隙間（５ａ）ごとに軸方
   向の電流方向（６）が変化し、この電流が、隣合うクロ
   ーポール（Ｎ，Ｓ）に補助磁束を生ぜしめ、この補助磁
   束が主磁束を補助し、かつ損失磁束を抑制するように、
   補助巻線（４）が有利には基板（１ａ，１ｂ）に形成さ
   れたクローポール（５，Ｎ，Ｓ）を囲んでいることを特
   徴とする同期機。
2. 【請求項２】 補助巻線（４）が蛇行状にクローポール
   （５，Ｎ，Ｓ）の周りに案内されている請求項１記載の
   同期機。
3. 【請求項３】 補助巻線（４）が、励磁巻線（３）に直
   列に接続されている請求項１又は２記載の同期機。
4. 【請求項４】 補助巻線（４）が、励磁巻線（３）に並
   列に接続された多くのコイルを備えた線材から成る請求
   項１又は２記載の同期機。
5. 【請求項５】 補助巻線（４）がプラスチック、ガラス
   繊維又は非磁性材料により被覆されている請求項１から
   ４までのいずれか１項記載の同期機。
6. 【請求項６】 補助巻線（４）が接着又は含浸加工によ
   りコンパクトなユニットにまとめられている請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載の同期機。
7. 【請求項７】 クローポール（５，Ｎ，Ｓ）が基板（１
   ａ，１ｂ）の部分を成しており、かつ、補助巻線（４）
   の、基板（１ａ，１ｂ）に向いた巻線部分が非磁性的な
   固定手段によって基板（１ａ，１ｂ）に結合されている
   請求項１から６までのいずれか１項記載の同期機。
8. 【請求項８】 固定手段がクリップ状に形成されている
   請求項７記載の同期機。
9. 【請求項９】 クローポール（５，Ｎ，Ｓ）の自由端が
   非磁性的な結合部材によって、対向する反対極性の基板
   （１ａ，１ｂ）に固定的に結合されている請求項１から
   ８までのいずれか１項記載の同期機。