JP6444677B2 - 発電機 - Google Patents
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Description
しかし、通常の同期発電機は、界磁の生成に永久磁石を用いるため、永久磁石の成分となるレアメタルが高価で発電機全体が高額になるうえ、始動時にコギングが発生し、コギングトルクによって始動トルクが大きくなる。このため、小型風力発電機等の僅かな自然力で発電させる発電機には適さない。永久磁石の代わりに電磁石を用いる他励式の同期発電機もあるが、電磁石への外部からの給電の構成が必要で、外部電源により構成が複雑となる。
前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数と同等、または前記主界磁巻線の巻数よりも多くしたことを特徴とする。
好ましくは、前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数の90〜200%とする。
前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数よりも多くし、主界磁巻線の巻数の10
0%よりも多くし、100〜200%としても良い。
なお、上記の「同等」とは、同一に限らず、10%の相違あっても含むことを意味する。
前記主界磁巻線と副主界磁巻線とは、例えば、次のように接続される。すなわち、前記主界磁巻線に並列に整流素子が接続され、前記副界磁巻線に直列に整流素子が接続され、この副界磁巻線と整流素子が接続された回路が、前記主界磁巻線と並列に接続されていて、前記主界磁巻線に流れる電流と同じ方向の電流のみが前記副界磁巻線に流れる。
副界磁巻線は主界磁巻線の磁束を維持するために必要であり、巻数を増やすと界磁の強度が増し出力が上がる。しかし多すぎても無駄な電力となり出力は落ちる。上記90〜200%巻数にすることで最も出力密度が高くなる。これにより他励発電機より効率が良く、かつ高い出力密度を得ることができる。
初期励磁手段を設けた場合、回転の長期停止後や分解保守の後であって残留磁気が減り過ぎていても、また低速回転であっても、確実に発電を開始することができる。自励式の発電機では、回転するに従って磁束が増大するため、初期励磁に必要な磁力は極小さな磁力で済む。このため、初期励磁手段が着磁手段であれ、また永久磁石であれ、軽微なもので済む。なお、上記の「着磁」とは、磁化処理の終了後に残留磁気が生じるように磁化することを言う。着磁手段が簡単な構成で済む。
好ましくは、前記主界磁巻線9の巻数の90〜200%とする。副界磁巻線10の巻数を主界磁巻線9の巻数よりも多くし、例えば100%以上または100%よりも多く、100〜200%としても良い。
同図の結果より、副界磁側の巻線数を変化させることで、効率及び出力の特性に変化がある。副界磁巻線10の巻数は、最適比率が存在する。副界磁巻線10の巻数を90〜200%とした場合の効率の最適比率であった。
2…着磁手段(初期励磁手段)
3…外部負荷
4…ステータ
5…ロータ
6…出力鉄心
6a…ヨーク部
6b…磁極部
7…出力巻線
8…界磁鉄心
8a…鉄心本体
8b…磁極部
9…主界磁巻線
9A…主界磁巻線スロット
10…副界磁巻線
10A…副界磁巻線スロット
11…整流素子
12…整流素子
31…初期励磁用磁石(初期励磁手段)
Claims (5)
- 出力巻線が巻かれ励磁用の巻線が巻かれていない出力鉄心と、主界磁巻線および副界磁巻線が巻かれた界磁鉄心と、前記各界磁巻線に接続された整流手段とを備え、前記出力鉄心と前記界磁鉄心のいずれか一方がステータとなり、他方がロータとなり、前記ステータとロータとの相対回転により発電電力を得る自励式の発電機において、
前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数と10%の相違までである同等、または前記主界磁巻線の巻数よりも多くしたことを特徴とする発電機。 - 請求項1に記載の発電機において、前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数の90〜200%とした発電機。
- 請求項1に記載の発電機において、前記副界磁巻線の巻数を、前記主界磁巻線の巻数とよりも多くした発電機。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の発電機において、発電の初期励磁に必要な程度に、前記出力鉄心および界磁鉄心のいずれか一方または両方に磁力を付与する初期励磁手段を設けた発電機。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の発電機において、前記主界磁巻線に並列に整流素子が接続され、前記副界磁巻線に直列に整流素子が接続され、この副界磁巻線と整流素子が接続された回路が、前記主界磁巻線と並列に接続されていて、前記主界磁巻線に流れる電流と同じ方向の電流のみが前記副界磁巻線に流れる発電機。
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JP2014194712A JP6444677B2 (ja) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | 発電機 |
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JP2003134766A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Denso Corp | ブラシレス回転電機 |
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- 2014-09-25 JP JP2014194712A patent/JP6444677B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2016067129A (ja) | 2016-04-28 |
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