JP7271076B1 - Rotating electric machine - Google Patents

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勝 瀬戸本
良輔 末長
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Abstract

【課題】回転軸の振動を抑制する。【解決手段】発電機1は、発電機フレーム4内部において、回転軸14に固定された副励磁機回転子34と、副励磁機回転子34の外周側に配された副励磁機固定子32と、副励磁機28の外周側に配された交流励磁機固定子20と、交流励磁機固定子20の外周側に配された交流励磁機回転子22とを設ける。【選択図】図1An object of the present invention is to suppress vibration of a rotating shaft. A generator (1) includes a sub-exciter rotor (34) fixed to a rotating shaft (14) and a sub-exciter stator (32) arranged on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor (34) inside a generator frame (4). An AC exciter stator 20 arranged on the outer peripheral side of the sub-exciter 28 and an AC exciter rotor 22 arranged on the outer peripheral side of the AC exciter stator 20 are provided. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本発明は、回転電機に関し、例えば交流励磁機と副励磁機とを有するブラシレス回転電機に適用して好適なものである。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and is suitable for application to, for example, a brushless rotating electrical machine having an AC exciter and a sub-exciter.

従来、固定子及び回転子を有するブラシレス回転電機が広く知られている。このようなブラシレス回転電機おいては、固定子が、固定子鉄心と、該固定子鉄心の内周側のスロット内に収められた固定子巻線とにより構成されており、回転子が、固定子の内周側に設けられており、回転子鉄心と、回転子鉄心の外周側に設けられた永久磁石とにより構成されているものがある(例えば、特許文献1参照)。このようなブラシレス回転電機においては、永久磁石によって形成される回転磁界が固定子巻線と鎖交することで電磁誘導が起こって固定子巻線に電圧が発生し、外部に設けられた自動電圧調整器へ交流電流を供給する。自動電圧調整器は、この交流電流を直流電流に変換する。 Conventionally, a brushless rotating electric machine having a stator and a rotor is widely known. In such a brushless rotating electric machine, the stator is composed of a stator core and stator windings housed in slots on the inner peripheral side of the stator core. There is one that is provided on the inner peripheral side of the child and is composed of a rotor core and permanent magnets provided on the outer peripheral side of the rotor core (see, for example, Patent Document 1). In such a brushless rotating electric machine, a rotating magnetic field formed by permanent magnets interlinks with the stator windings, causing electromagnetic induction to generate a voltage in the stator windings. Supply alternating current to the regulator. An automatic voltage regulator converts this alternating current to direct current.

このようなブラシレス回転電機は、例えば、図6に示す発電機401のように、回転軸414に、主機回転子12、回転整流器40、交流励磁機回転子422、永久磁石434bが取り付けられた副励磁機回転子434が同軸上に設けられているものがある。また発電機401は、回転軸414の端部に、発電機フレーム404の内部に対する軸受416の外側に向かって継ぎシャフト56が突出する(オーバーハングする)ように取り付けられており、該継ぎシャフト56に副励磁機回転子434が取り付けられている。交流励磁機固定子420は、例えばベアリングブラケット406や、発電機フレーム404に固定されている。副励磁機固定子432は、発電機フレーム404の内部に対し軸受416の外部に設けられた保持環442に固定されている。 Such a brushless rotating electric machine is, for example, like the generator 401 shown in FIG. There is one in which the exciter rotor 434 is provided coaxially. The generator 401 is attached to the end of the rotating shaft 414 so that the joint shaft 56 protrudes (overhangs) toward the outside of the bearing 416 with respect to the inside of the generator frame 404 . A sub-exciter rotor 434 is attached to the . AC exciter stator 420 is fixed to, for example, bearing bracket 406 or generator frame 404 . The sub-exciter stator 432 is fixed to a retaining ring 442 provided outside the bearing 416 with respect to the inside of the generator frame 404 .

特許第3305002号公報Japanese Patent No. 3305002

このような回転電機においては、回転軸414の軸方向の長さが長くなって振動してしまうと共に、回転軸414の端部から突出したオーバーハング部である、継ぎシャフト56及び副励磁機回転子434が振動してしまうという課題があった。 In such a rotary electric machine, the length of the rotating shaft 414 in the axial direction becomes long and vibrates. There is a problem that the child 434 vibrates.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、回転軸の振動を抑制し得る回転電機を提案しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a rotating electrical machine capable of suppressing vibration of a rotating shaft.

かかる課題を解決するため本発明の回転電機においては、交流励磁機と、励磁電源用の副励磁機とを備えたブラシレス回転電機において、発電機フレーム内部において、回転軸に固定された副励磁機回転子鉄心と、該副励磁機回転子鉄心の外周側に設けられた永久磁石とから構成される磁極を備えた副励磁機回転子と、発電機フレーム内部における、副励磁機回転子の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された副励磁機固定子鉄心と該副励磁機固定子鉄心に設けられたスロットに収められた副励磁機固定子巻線とから構成される副励磁機固定子と、発電機フレーム内部における、副励磁機の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された交流励磁機固定子鉄心と該交流励磁機固定子鉄心に設けられたスロットに収められた交流励磁機固定子巻線とから構成される交流励磁機固定子と、発電機フレーム内部における、交流励磁機固定子の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された交流励磁機回転子鉄心と該交流励磁機回転子鉄心に設けられたスロットに収められた交流励磁機回転子巻線とから構成される交流励磁機回転子とを設けるようにした。 In order to solve such a problem, in the rotating electric machine of the present invention, a brushless rotating electric machine provided with an AC exciter and a sub-exciter for an excitation power supply includes a sub-exciter fixed to a rotating shaft inside the generator frame. A sub-exciter rotor provided with magnetic poles composed of a rotor core and permanent magnets provided on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor core, and the outer periphery of the sub-exciter rotor inside the generator frame On the side, a sub-exciter stator core formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction and a sub-exciter stator winding housed in slots provided in the sub-exciter stator core An exciter stator, an AC exciter stator core formed by laminating magnetic steel sheets in the axial direction on the outer peripheral side of the sub-exciter inside the generator frame, and slots provided in the AC exciter stator core An AC exciter stator composed of an AC exciter stator winding housed in a generator frame, and magnetic steel plates are laminated in the axial direction on the outer peripheral side of the AC exciter stator inside the generator frame. An AC exciter rotor composed of an AC exciter rotor core and AC exciter rotor windings housed in slots provided in the AC exciter rotor core is provided.

本発明は、回転軸の軸方向の長さを短くできると共に、回転軸の端部から突出する部材をなくすことができる。 The present invention can shorten the axial length of the rotating shaft and eliminate the member protruding from the end of the rotating shaft.

本発明によれば、回転軸の振動を抑制し得る回転電機を実現できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, a rotating electric machine that can suppress vibration of a rotating shaft can be realized.

第1の実施の形態による発電機の構成を示す軸方向における断面図である。1 is an axial cross-sectional view showing the configuration of a generator according to a first embodiment; FIG. 第2の実施の形態による発電機の構成を示す軸方向における断面図である。FIG. 5 is an axial cross-sectional view showing the configuration of a generator according to a second embodiment; 第3の実施の形態による発電機の構成を示す軸方向における断面図である。FIG. 11 is an axial cross-sectional view showing the configuration of a generator according to a third embodiment; 第4の実施の形態による発電機の構成を示す軸方向における断面図である。FIG. 11 is an axial cross-sectional view showing the configuration of a generator according to a fourth embodiment; 第4の実施の形態による副励磁機交流励磁機固定子鉄心の構成を示す横断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a sub-exciter AC exciter stator core according to a fourth embodiment; 従来の発電機の構成を示す軸方向における断面図である。FIG. 3 is an axial cross-sectional view showing the configuration of a conventional power generator;

以下、本発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について、図面を用いて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (henceforth an embodiment) for implementing this invention is demonstrated using drawing.

[1.第1の実施の形態]
[1-1.発電機の構成]
図1に示すように、発電機1は、ブラシレス回転電機であり、主に、発電機フレーム4と、主機固定子10と、主機回転子12と、回転軸14と、軸受16と、ベアリングブラケット6と、回転整流器40と、保持環42と、交流励磁機18と、副励磁機28とにより構成されている。回転軸14における図1中左端には、図示しない原動機が接続されている。原動機は、エンジン、タービンや水車等であり、発電機1に回転力を与えて発電機1内の各機構を回転させることにより、発電を行う。
[1. First Embodiment]
[1-1. Configuration of generator]
As shown in FIG. 1, the generator 1 is a brushless rotary electric machine, and mainly includes a generator frame 4, a main machine stator 10, a main machine rotor 12, a rotating shaft 14, a bearing 16, and a bearing bracket. 6 , a rotary rectifier 40 , a retaining ring 42 , an AC exciter 18 and a sub-exciter 28 . A motor (not shown) is connected to the left end of the rotating shaft 14 in FIG. The prime mover is an engine, a turbine, a water wheel, or the like, and generates power by applying rotational force to the generator 1 to rotate each mechanism in the generator 1 .

以下では、回転軸14が沿う方向を軸方向Daとし、主機回転子12、交流励磁機回転子22及び副励磁機回転子34が回転する方向を周方向とする。また、軸方向Daに関し、原動機に近接する側を駆動源近接側とも呼び、原動機から離隔する側を駆動源離隔側とも呼ぶ。さらに、軸方向Daから見た際に回転軸14の回転軸中心Raへ近接する方向を内周方向とし、軸方向Daから見た際に回転軸14の回転軸中心Raから離隔する方向を外周方向と呼ぶ。さらに軸方向Daに直交し内周方向と外周方向とに沿う方向を径方向Ddとも呼ぶ。さらに径方向Ddに関し、回転軸14の回転軸中心Raに近接する側を内側又は内周側とも呼び、回転軸14の回転軸中心Raから離隔する側を外側又は外周側とも呼ぶ。 Hereinafter, the direction along which the rotating shaft 14 extends is defined as an axial direction Da, and the direction in which the main machine rotor 12, the AC exciter rotor 22, and the subexciter rotor 34 rotate is defined as a circumferential direction. Further, with respect to the axial direction Da, the side closer to the prime mover is also called the drive source closer side, and the side farther from the prime mover is also called the drive source distant side. Further, the direction toward the rotation shaft center Ra of the rotation shaft 14 when viewed in the axial direction Da is defined as the inner peripheral direction, and the direction away from the rotation shaft center Ra of the rotation shaft 14 when viewed in the axial direction Da is defined as the outer periphery. called direction. Further, the direction orthogonal to the axial direction Da and along the inner peripheral direction and the outer peripheral direction is also called a radial direction Dd. Further, with respect to the radial direction Dd, the side of the rotating shaft 14 that is close to the center Ra of the rotating shaft is also called the inner side or the inner peripheral side, and the side that is separated from the center Ra of the rotating shaft 14 is also called the outer side or the outer peripheral side.

回転軸14は、略円柱形状でありほぼ水平方向に沿う軸方向Daに沿って延設されており、駆動源近接側の端部が原動機に連結されている。回転軸14は、この原動機により、中心である回転軸中心Raを軸として周方向へ回転する。軸受16は、例えば滑り軸受であり、回転軸14を回転自在に支持する。この軸受16は、発電機フレーム4における駆動源離隔側の端部において支持されたベアリングブラケット6により支持される。発電機フレーム4は、内部空間を有し、回転軸14の一部分と、軸受16と、主機固定子10と、主機回転子12と、交流励磁機18と、副励磁機28とを内部に収容し、ベアリングブラケット6を支持する。 The rotary shaft 14 has a substantially columnar shape and extends along an axial direction Da along a substantially horizontal direction, and the end portion on the side closer to the drive source is connected to the prime mover. The rotating shaft 14 rotates in the circumferential direction about the rotating shaft center Ra, which is the center, by the prime mover. The bearing 16 is, for example, a sliding bearing, and supports the rotating shaft 14 rotatably. The bearing 16 is supported by a bearing bracket 6 that is supported at the end of the generator frame 4 on the drive source remote side. The generator frame 4 has an internal space, and accommodates a portion of the rotating shaft 14, the bearing 16, the main machine stator 10, the main machine rotor 12, the AC exciter 18, and the sub-exciter 28 inside. and supports the bearing bracket 6.

ベアリングブラケット6は、全体として、駆動源近接側及び駆動源離隔側の端部の中心が開口した、いわゆる椀形状となっている。このベアリングブラケット6は、支持部6B及び取付部6Sにより構成されており、支持部6Bと取付部6Sとにより囲まれた略円柱形状の内部空間が形成されている。すなわちベアリングブラケット6は、中実の略円柱形状の内側が、駆動源近接側から駆動源離隔側に向かって円柱形状に凹むと共に、駆動源離隔側端部の中心が開口したような形状となっている。支持部6Bは、略円盤形状であり、外周部が発電機フレーム4に固定され支持されていると共に、中心部が円形状に開口しその内周側に軸受16を支持している。取付部6Sは、支持部6Bから駆動源近接側に向かって延びており、筒形状である。 The bearing bracket 6 as a whole has a so-called bowl shape in which the centers of the ends on the drive source close side and the drive source remote side are open. The bearing bracket 6 is composed of a support portion 6B and a mounting portion 6S, and a substantially cylindrical internal space surrounded by the support portion 6B and the mounting portion 6S is formed. That is, the bearing bracket 6 has a substantially solid cylindrical inner side that is recessed in a cylindrical shape from the drive source close side toward the drive source remote side, and the center of the drive source remote side end is open. ing. The support portion 6B has a substantially disk shape, and the outer peripheral portion is fixed and supported by the generator frame 4, and the central portion has a circular opening and supports the bearing 16 on the inner peripheral side thereof. The attachment portion 6S extends from the support portion 6B toward the drive source proximity side and has a cylindrical shape.

主機固定子10は、発電機フレーム4の内周側に固定されており、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層された主機固定子鉄心10aと、主機固定子鉄心10aの内周側のスロット内に収められた主機固定子巻線10bとにより構成されている。主機回転子12は、環状の主機固定子10の内周側に設けられた突極型磁極であり、回転軸14に嵌合等により固定されており、電磁鋼板が軸方向Daに積層された主機回転子鉄心12aと、主機回転子鉄心12aに巻回する主機回転子巻線12bとにより構成されている。 The main machine stator 10 is fixed to the inner peripheral side of the generator frame 4, and includes a main machine stator core 10a in which annular electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction Da, and a slot on the inner peripheral side of the main machine stator core 10a. It is composed of the main machine stator winding 10b housed inside. The main machine rotor 12 is a salient pole type magnetic pole provided on the inner peripheral side of the annular main machine stator 10, and is fixed to the rotating shaft 14 by fitting or the like. Magnetic steel sheets are laminated in the axial direction Da. It is composed of a main machine rotor core 12a and main machine rotor windings 12b wound around the main machine rotor core 12a.

回転整流器40は、主機回転子12よりも駆動源離隔側において回転軸14に固定されており、交流励磁機回転子巻線22bに流れた交流電流を直流電流に変換し、主機回転子巻線12bに供給する。 The rotary rectifier 40 is fixed to the rotating shaft 14 on the drive source remote side of the main machine rotor 12, converts the alternating current flowing in the AC exciter rotor winding 22b into a direct current, and converts the main machine rotor winding. 12b.

副励磁機28は、副励磁機固定子32及び副励磁機回転子34により構成されており、発電機フレーム4の内部において、回転整流器40よりも駆動源離隔側における回転整流器40と軸受16との間に設けられている。副励磁機固定子32は、ベアリングブラケット6の取付部6Sの内周側に固定されており、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層された副励磁機固定子鉄心32aと、副励磁機固定子鉄心32aの内周側のスロット内に収められた副励磁機固定子巻線32bとにより構成されている。副励磁機回転子34は、環状の副励磁機固定子32の内周側に設けられ、回転軸14に嵌合等により固定されており、副励磁機回転子鉄心34aと、副励磁機回転子鉄心34aの外周側に設けられた永久磁石34bとにより構成されている。副励磁機回転子鉄心34aは、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層されている。永久磁石34bは、副励磁機回転子鉄心34aの外周側の表面に吸着しており、副励磁機回転子鉄心34aの外周面との間に接着剤が塗布されることにより、副励磁機回転子鉄心34aに対し吸着位置がずれることが防止されている。 The sub-exciter 28 is composed of a sub-exciter stator 32 and a sub-exciter rotor 34. Inside the generator frame 4, the rotary rectifier 40 and the bearing 16 are arranged on the drive source remote side of the rotary rectifier 40. is set between. The sub-exciter stator 32 is fixed to the inner peripheral side of the mounting portion 6S of the bearing bracket 6, and includes a sub-exciter stator core 32a in which annular electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction Da, and a sub-exciter stator core 32a. A secondary exciter stator winding 32b accommodated in a slot on the inner peripheral side of the child iron core 32a. The sub-exciter rotor 34 is provided on the inner peripheral side of the annular sub-exciter stator 32 and is fixed to the rotating shaft 14 by fitting or the like. It is composed of a permanent magnet 34b provided on the outer peripheral side of the daughter core 34a. The sub-exciter rotor core 34a is formed by stacking annular electromagnetic steel plates in the axial direction Da. The permanent magnet 34b is attracted to the outer peripheral surface of the sub-exciter rotor core 34a, and an adhesive is applied between the permanent magnet 34b and the outer peripheral surface of the sub-exciter rotor core 34a, thereby allowing the sub-exciter rotor to rotate. The adsorption position is prevented from shifting with respect to the daughter core 34a.

保持環42は、回転整流器40と副励磁機28との間において回転軸14に固定されており、全体として、駆動源近接側の端部が閉口し駆動源離隔側の端部が開口する中空の円柱形状であり、いわゆる椀形状となっている。この保持環42は、固定部42B及び取付部42Sにより構成されており、固定部42Bと取付部42Sとにより囲まれた円柱形状の内部空間が形成されている。すなわち保持環42は、中実の円柱形状の内側が、駆動源離隔側から駆動源近接側に向かって円柱形状に凹んだような形状となっている。固定部42Bは、略円盤形状であり、中心部が回転軸14に固定されている。取付部42Sは、固定部42Bの外周部から駆動源離隔側に向かって延びており、筒形状である。 The retaining ring 42 is fixed to the rotating shaft 14 between the rotary rectifier 40 and the sub-exciter 28, and as a whole is a hollow body with a closed end on the drive source close side and an open end on the drive source distant side. , which is a so-called bowl shape. The retaining ring 42 is composed of a fixing portion 42B and a mounting portion 42S, and a cylindrical internal space surrounded by the fixing portion 42B and the mounting portion 42S is formed. That is, the retainer ring 42 has a shape in which the inside of a solid cylindrical shape is recessed in a cylindrical shape from the drive source remote side toward the drive source proximity side. The fixed portion 42B has a substantially disk shape and is fixed to the rotating shaft 14 at its center. The mounting portion 42S extends from the outer peripheral portion of the fixed portion 42B toward the drive source remote side, and has a cylindrical shape.

交流励磁機18は、交流励磁機固定子20及び交流励磁機回転子22により構成されており、発電機フレーム4の内部における、回転整流器40よりも駆動源離隔側における回転整流器40と軸受16との間において、副励磁機28の外周側に設けられている。交流励磁機固定子20は、ベアリングブラケット6の取付部6Sの外周側に固定されており、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層された交流励磁機固定子鉄心20aと、交流励磁機固定子鉄心20aの外周側のスロット内に収められた交流励磁機固定子巻線20bとにより構成されている。交流励磁機回転子22は、環状の交流励磁機固定子20の外周側に設けられ、保持環42の取付部42Sに固定されており、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層された交流励磁機回転子鉄心22aと、交流励磁機回転子鉄心22aの内周側のスロット内に収められた交流励磁機回転子巻線22bとにより構成されている。 The AC exciter 18 is composed of an AC exciter stator 20 and an AC exciter rotor 22, and the rotary rectifier 40 and the bearing 16 on the drive source remote side of the rotary rectifier 40 inside the generator frame 4. It is provided on the outer peripheral side of the sub-exciter 28 between . The AC exciter stator 20 is fixed to the outer peripheral side of the mounting portion 6S of the bearing bracket 6, and includes an AC exciter stator iron core 20a in which annular electromagnetic steel plates are laminated in the axial direction Da, and an AC exciter stator core 20a. AC exciter stator windings 20b housed in slots on the outer peripheral side of iron core 20a. The AC exciter rotor 22 is provided on the outer peripheral side of the annular AC exciter stator 20, and is fixed to the mounting portion 42S of the retaining ring 42. The AC excitation rotor 22 is formed by laminating annular electromagnetic steel plates in the axial direction Da. It is composed of a machine rotor core 22a and AC exciter rotor windings 22b housed in slots on the inner peripheral side of the AC exciter rotor core 22a.

[1-2.回転力から電力への変換]
かかる構成において、回転力を電力に変換する過程を説明する。初めに、原動機(図示せず)が用いられ回転軸14が回転される。この時、回転軸14に設けられた副励磁機回転子34も同様に回転する。副励磁機回転子34には永久磁石34bが設けられているため、回転磁界が形成される。この回転磁界が副励磁機固定子巻線32bと鎖交することで電磁誘導が起こり、副励磁機固定子巻線32bに電圧が発生し、交流電流が発電機1外部に供給される。
[1-2. Conversion from rotational force to electric power]
In such a configuration, the process of converting rotational force into electric power will be described. First, a prime mover (not shown) is used to rotate the rotary shaft 14 . At this time, the sub-exciter rotor 34 provided on the rotating shaft 14 also rotates. Since the sub-exciter rotor 34 is provided with a permanent magnet 34b, a rotating magnetic field is formed. When this rotating magnetic field interlinks with the sub-exciter stator winding 32b, electromagnetic induction occurs, a voltage is generated in the sub-exciter stator winding 32b, and an alternating current is supplied to the outside of the generator 1.

この交流電流は、外部の制御盤に内蔵された自動電圧調整器(図示せず)により直流電流に変換され、交流励磁機固定子巻線20bに供給される。交流励磁機固定子巻線20bに直流電流が流れることでアンペールの法則により磁界が形成される。この磁界が交流励磁機回転子巻線22bと鎖交することで電磁誘導が起こり、交流励磁機回転子巻線22bに電圧が発生して交流電流が流れる。 This AC current is converted into a DC current by an automatic voltage regulator (not shown) built in an external control panel and supplied to the AC exciter stator winding 20b. A magnetic field is formed according to Ampere's law when a DC current flows through the AC exciter stator winding 20b. When this magnetic field interlinks with the AC exciter rotor winding 22b, electromagnetic induction occurs, voltage is generated in the AC exciter rotor winding 22b, and AC current flows.

この交流電流は、回転軸14に設けられた回転整流器40により直流電流に変換され、主機回転子巻線12bに供給される。主機回転子巻線12bに直流電流が流れることでアンペールの法則により磁界が形成される。この磁界が主機固定子巻線10bと鎖交することで電磁誘導が起こり、主機固定子巻線10bに電圧が発生して交流電流が外部負荷に供給される。 This alternating current is converted into a direct current by a rotary rectifier 40 provided on the rotary shaft 14 and supplied to the main machine rotor winding 12b. A magnetic field is formed according to Ampere's law when a direct current flows through the main machine rotor winding 12b. When this magnetic field interlinks with the main machine stator winding 10b, electromagnetic induction occurs, voltage is generated in the main machine stator winding 10b, and alternating current is supplied to the external load.

[1-3.効果等]
以上の構成において発電機1は、副励磁機28及び交流励磁機18を発電機フレーム4の内部に配置するようにした。また発電機1は、副励磁機回転子34を回転軸14に固定すると共に、副励磁機回転子34の外周側において、副励磁機固定子32をベアリングブラケット6の支持部6Bの内周側に固定するようにした。すなわち発電機1は、副励磁機28をインナーロータ型とした。さらに発電機1は、副励磁機28の外周側において、交流励磁機固定子20をベアリングブラケット6の支持部6Bの外周側に固定すると共に、交流励磁機固定子20の外周側において、交流励磁機回転子22を保持環42の取付部42Sに固定するようにした。すなわち発電機1は、交流励磁機18をアウターロータ型とした。さらに発電機1は、交流励磁機固定子鉄心20aと副励磁機固定子鉄心32aとを、ベアリングブラケット6の支持部6Bを介し一体化するようにした。
[1-3. effects, etc.]
In the above configuration, the generator 1 has the sub-exciter 28 and the AC exciter 18 arranged inside the generator frame 4 . In the generator 1, the sub-exciter rotor 34 is fixed to the rotating shaft 14, and the sub-exciter stator 32 is fixed to the inner peripheral side of the support portion 6B of the bearing bracket 6 on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor 34. fixed to That is, in the generator 1, the sub-exciter 28 is of the inner rotor type. Further, in the generator 1, the AC exciter stator 20 is fixed to the outer peripheral side of the support portion 6B of the bearing bracket 6 on the outer peripheral side of the sub-exciter 28, and the AC exciting The machine rotor 22 is fixed to the mounting portion 42S of the retaining ring 42. - 特許庁That is, in the generator 1, the AC exciter 18 is of the outer rotor type. Further, in the generator 1, the AC exciter stator core 20a and the sub-exciter stator core 32a are integrated via the support portion 6B of the bearing bracket 6. As shown in FIG.

このため発電機1は、発電機401(図6)と比較して、回転軸14の軸方向Daの長さを短くできるため、小型化及び軽量化できると共に、回転軸14の振動を抑制できる。また発電機1は、発電機401(図6)のように、回転軸14の駆動源離隔側の端部から、さらに駆動源離隔側へ継ぎシャフト56を突出させ該継ぎシャフト56に副励磁機回転子434を設ける場合と比較して、回転軸14の駆動源離隔側の端部からさらに駆動源離隔側へ突出する部材であるオーバーハング部をなくすことができ、振動を抑制できる。さらに発電機1は、発電機401と比較して、継ぎシャフト56を省略できるため、構成部品を減少させ、製造性を向上できる。 Therefore, compared to the generator 401 (FIG. 6), the generator 1 can shorten the length of the rotating shaft 14 in the axial direction Da. . In addition, like the generator 401 (FIG. 6), the generator 1 has a joint shaft 56 protruding from the end of the rotating shaft 14 on the drive source remote side further to the drive source remote side, and the joint shaft 56 is connected to the auxiliary exciter. Compared to the case where the rotor 434 is provided, it is possible to eliminate the overhang portion, which is a member that protrudes from the end of the rotating shaft 14 on the drive source separation side, further toward the drive source separation side, thereby suppressing vibration. Furthermore, since the generator 1 can omit the joint shaft 56 compared to the generator 401, it is possible to reduce the number of components and improve the manufacturability.

ところで、比較例の回転電機として、副励磁機28及び交流励磁機18を発電機フレーム4の内部に配置し、交流励磁機回転子22を回転軸14に固定すると共に、交流励磁機回転子22の外周側において、交流励磁機固定子20をベアリングブラケット6の支持部6Bの内周側に固定し、さらに、交流励磁機固定子20の外周側において、副励磁機固定子32をベアリングブラケット6の支持部6Bの外周側に固定すると共に、副励磁機固定子32の外周側において、副励磁機回転子34を保持環42に固定することも考えられる。 By the way, as a rotating electric machine of a comparative example, the sub-exciter 28 and the AC exciter 18 are arranged inside the generator frame 4, the AC exciter rotor 22 is fixed to the rotating shaft 14, and the AC exciter rotor 22 is The AC exciter stator 20 is fixed to the inner peripheral side of the support portion 6B of the bearing bracket 6 on the outer peripheral side of the AC exciter stator 20, and the sub-exciter stator 32 is fixed to the bearing bracket 6 on the outer peripheral side of the AC exciter stator 20. It is conceivable to fix the sub-exciter rotor 34 to the retaining ring 42 on the outer peripheral side of the sub-exciter stator 32 while fixing it to the outer peripheral side of the support portion 6B.

ここで、交流励磁機18は一般的に副励磁機28よりも容量が大きくなるが、大きな容量を得るためには、交流励磁機18を構成する鉄心や銅線を増やす必要があるため、軸方向Da又は径方向Ddの一方又は両方の方向のスペースを必要とすることとなる。 Here, although the AC exciter 18 generally has a larger capacity than the sub-exciter 28, in order to obtain a large capacity, it is necessary to increase the number of iron cores and copper wires that constitute the AC exciter 18. A space is required in one or both of the direction Da and the radial direction Dd.

比較例の回転電機の場合、容量の大きな交流励磁機が副励磁機よりも内周側に配置されるため、交流励磁機の容量を確保するために必要なスペースを確保するためには軸方向Daに交流励磁機を長くする必要がある。この場合、回転軸の軸方向Daの長さが長くなってしまうと共に、回転電機全体の軸方向Daの長さも長くなってしまう。 In the case of the rotating electric machine of the comparative example, since the AC exciter with a large capacity is arranged on the inner peripheral side of the sub-exciter, in order to secure the space necessary for securing the capacity of the AC exciter, the axial direction It is necessary to lengthen the AC exciter to Da. In this case, the length of the rotating shaft in the axial direction Da becomes long, and the length of the entire rotary electric machine in the axial direction Da also becomes long.

これに対し発電機1は、発電機フレーム4の内周側において、容量の大きい交流励磁機18を外周側に、容量の小さい副励磁機28を内周側に配置するようにした。このため発電機1は、交流励磁機18の容量を確保するために必要なスペースを径方向Ddに確保することができる。これにより発電機1は、比較例の発電機と比較して、回転軸の軸方向Daの長さを短くできると共に、発電機1全体の軸方向Daの長さを短くできる。 On the other hand, in the generator 1, on the inner peripheral side of the generator frame 4, the AC exciter 18 with a large capacity is arranged on the outer peripheral side, and the sub-exciter 28 with a small capacity is arranged on the inner peripheral side. Therefore, the generator 1 can secure the space required for securing the capacity of the AC exciter 18 in the radial direction Dd. Thereby, the generator 1 can shorten the length of the axial direction Da of a rotating shaft compared with the generator of a comparative example, and can shorten the length of the axial direction Da of the generator 1 whole.

以上の構成によれば発電機1は、交流励磁機18と、励磁電源用の副励磁機28とを備えたブラシレス回転電機であり、発電機フレーム4内部において、回転軸14に固定された副励磁機回転子鉄心34aと、該副励磁機回転子鉄心34aの外周側に設けられた永久磁石34bとから構成される磁極を備えた副励磁機回転子34と、発電機フレーム4内部における、副励磁機回転子34の外周側において、磁性鋼板が軸方向Daに積層され形成された副励磁機固定子鉄心32aと該副励磁機固定子鉄心32aに設けられたスロットに収められた副励磁機固定子巻線32bとから構成される副励磁機固定子32と、発電機フレーム4内部における、副励磁機28の外周側において、磁性鋼板が軸方向Daに積層され形成された交流励磁機固定子鉄心20aと該交流励磁機固定子鉄心20aに設けられたスロットに収められた交流励磁機固定子巻線20bとから構成される交流励磁機固定子20と、発電機フレーム4内部における、交流励磁機固定子20の外周側において、磁性鋼板が軸方向Daに積層され形成された交流励磁機回転子鉄心22aと該交流励磁機回転子鉄心22aに設けられたスロットに収められた交流励磁機回転子巻線22bとから構成される交流励磁機回転子22とを設けるようにした。 According to the above configuration, the generator 1 is a brushless rotary electric machine including the AC exciter 18 and the sub-exciter 28 for excitation power supply. A sub-exciter rotor 34 having magnetic poles composed of an exciter rotor core 34a and permanent magnets 34b provided on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor core 34a, and inside the generator frame 4, On the outer peripheral side of the sub-exciter rotor 34, a sub-exciter stator core 32a formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction Da and a sub-exciter housed in a slot provided in the sub-exciter stator core 32a. A sub-exciter stator 32 composed of a motor stator winding 32b, and an AC exciter formed by laminating magnetic steel plates in the axial direction Da on the outer peripheral side of the sub-exciter 28 inside the generator frame 4 An AC exciter stator 20 composed of a stator core 20a and an AC exciter stator winding 20b housed in a slot provided in the AC exciter stator core 20a, and inside the generator frame 4, On the outer peripheral side of the AC exciter stator 20, an AC exciter rotor core 22a formed by laminating magnetic steel sheets in the axial direction Da, and an AC excitation motor housed in slots provided in the AC exciter rotor core 22a. An AC exciter rotor 22 composed of a machine rotor winding 22b is provided.

このため発電機1は、回転軸14の軸方向Daの長さを短くできると共に、回転軸14の駆動源離隔側の端部からさらに駆動源離隔側へ突出する部材をなくすことができる。 Therefore, in the generator 1, the length of the rotating shaft 14 in the axial direction Da can be shortened, and a member protruding from the end of the rotating shaft 14 on the drive source separation side further to the drive source separation side can be eliminated.

[2.第2の実施の形態]
[2-1.発電機の構成]
図1と対応する部材に同一符号を付した図2に示すように、第2の実施の形態による発電機101は、第1の実施の形態による発電機1と比較して、回転整流器40に代わる回転整流器140と、保持環42に代わる保持環142と、回転軸14に代わる回転軸114とを有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[2. Second Embodiment]
[2-1. Configuration of generator]
As shown in FIG. 2, in which members corresponding to those in FIG. Although different in having a rotating rectifier 140 instead, a retaining ring 142 replacing the retaining ring 42, and a rotating shaft 114 replacing the rotating shaft 14, other points are configured in the same manner.

回転整流器140は、回転整流器40と比較して、回転軸14ではなく保持環142に固定されている点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。回転軸114は、回転軸14と比較して短く形成されている。 The rotary rectifier 140 differs from the rotary rectifier 40 in that it is fixed to the holding ring 142 instead of the rotary shaft 14, but is otherwise configured in the same manner. The rotating shaft 114 is formed shorter than the rotating shaft 14 .

このように発電機101は、回転整流器140を保持環142と一体化させることにより、回転整流器140を回転軸114と共に回転させるようにした。このため発電機101は、発電機1と比較して、回転軸14(図1)において回転整流器40を固定するスペースを省略できるため、回転軸14の軸方向Daの長さをさらに短くできる。これにより発電機101は、発電機1と比較して、さらに小型化及び軽量化できると共に、回転軸14の振動を抑制できる。 Thus, in the generator 101 , the rotary rectifier 140 is made to rotate together with the rotating shaft 114 by integrating the rotary rectifier 140 with the retaining ring 142 . Therefore, compared to the generator 1, the generator 101 can omit the space for fixing the rotary rectifier 40 on the rotating shaft 14 (FIG. 1), so that the length of the rotating shaft 14 in the axial direction Da can be further shortened. As a result, the power generator 101 can be made smaller and lighter than the power generator 1, and the vibration of the rotary shaft 14 can be suppressed.

その他の点においても、第2の実施の形態による発電機101は、第1の実施の形態による発電機1と同様の作用効果を奏し得る。 In other points as well, the generator 101 according to the second embodiment can achieve the same effects as the generator 1 according to the first embodiment.

[3.第3の実施の形態]
[3-1.発電機の構成]
図1と対応する部材に同一符号を付した図3に示すように、第3の実施の形態による発電機201は、第1の実施の形態による発電機1と比較して、保持環42に代わる保持環242と、ベアリングブラケット6に代わるベアリングブラケット206とを有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。
[3. Third Embodiment]
[3-1. Configuration of generator]
As shown in FIG. 3, in which members corresponding to those in FIG. Although it differs in that it has a holding ring 242 that replaces it and a bearing bracket 206 that replaces the bearing bracket 6, other points are configured in the same way.

保持環242は、保持環42と比較して、通風穴44が形成されている点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。第1通風穴としての通風穴44は、固定部42Bにおいて周方向に沿って等間隔を空けて例えば8個である複数個設けられている。この通風穴44は、軸方向Daに沿った円柱形状であり、横断面が円形状となっている。また通風穴44は、固定部42Bにおける駆動源離隔側から駆動源近接側の面までを貫通しており、保持環242における内部空間と保持環242よりも駆動源近接側の外側とを連通している。 The holding ring 242 is different from the holding ring 42 in that the ventilation holes 44 are formed, but is otherwise configured in the same manner. A plurality of ventilation holes 44 as first ventilation holes 44, for example eight, are provided at equal intervals along the circumferential direction in the fixing portion 42B. The ventilation hole 44 has a cylindrical shape extending in the axial direction Da and has a circular cross section. Also, the ventilation hole 44 penetrates from the drive source remote side to the drive source close side surface of the fixed portion 42B, and communicates the inner space of the holding ring 242 with the outside of the holding ring 242 on the drive source close side. ing.

ベアリングブラケット206は、ベアリングブラケット6と比較して、通風穴46が形成されている点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。第2通風穴としての通風穴46は、支持部6Bにおいて周方向に沿って等間隔を空けて例えば8個である複数個設けられている。この通風穴46は、軸方向Daに沿った円柱形状であり、横断面が円形状となっている。また通風穴46は、支持部6Bにおける駆動源近接側から駆動源離隔側の面までを貫通しており、ベアリングブラケット206における内部空間とベアリングブラケット206よりも駆動源離隔側の外側とを連通している。 Although the bearing bracket 206 is different from the bearing bracket 6 in that the ventilation holes 46 are formed, the other points are the same. A plurality of ventilation holes 46 as second ventilation holes 46, for example eight, are provided at equal intervals along the circumferential direction in the support portion 6B. The ventilation hole 46 has a cylindrical shape extending in the axial direction Da and has a circular cross section. The ventilation hole 46 penetrates from the driving source close side to the driving source distant side surface of the support portion 6B, and communicates the inner space of the bearing bracket 206 with the outside of the bearing bracket 206 on the driving source distant side. ing.

このため発電機201は、発電機フレーム4よりも駆動源離隔側の外部から通風穴46を介しベアリングブラケット206の内部空間へ空気を取り込み、副励磁機固定子32と副励磁機回転子34との間を通過させて通風穴44を介し保持環242よりも原動機近接側の外部へ排出できる。また発電機201は、保持環242よりも外周側から空気を取り込み、交流励磁機固定子20と交流励磁機回転子22との間を通過させて通風穴44を介し保持環242よりも原動機近接側の外部へ排出できる。このため発電機201は、発電機1と比較して、副励磁機28及び交流励磁機18を効果的に冷却し冷却性能を向上させることができる。 For this reason, the generator 201 draws air into the inner space of the bearing bracket 206 through the ventilation hole 46 from the outside on the drive source remote side of the generator frame 4 , and the sub-exciter stator 32 and the sub-exciter rotor 34 It can be discharged through the ventilation hole 44 to the outside on the side closer to the engine than the retaining ring 242 . Further, the generator 201 takes in air from the outer peripheral side of the retaining ring 242 , passes the air between the AC exciter stator 20 and the AC exciter rotor 22 , and passes through the ventilation holes 44 to bring the air closer to the motor than the retaining ring 242 . It can be discharged to the outside of the side. Therefore, compared with the generator 1, the generator 201 can effectively cool the sub-exciter 28 and the AC exciter 18 and improve the cooling performance.

その他の点においても、第3の実施の形態による発電機201は、第1の実施の形態による発電機1と同様の作用効果を奏し得る。 In other respects, the power generator 201 according to the third embodiment can have the same effects as the power generator 1 according to the first embodiment.

[4.第4の実施の形態]
[4-1.発電機の構成]
図1と対応する部材に同一符号を付した図4と図5とに示すように、第4の実施の形態による発電機301は、第1の実施の形態による発電機1と比較して、副励磁機固定子鉄心32a及び交流励磁機固定子鉄心20aに代わる副励磁機交流励磁機固定子鉄心48を有する点において相違するものの、他の点については同様に構成されている。副励磁機交流励磁機固定子鉄心48は、環状の電磁鋼板が軸方向Daに積層されている。副励磁機交流励磁機固定子鉄心48の内周側には、副励磁機固定子巻線32bが収められる副励磁機固定子スロット50が全周に亘って形成されている。また、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48の外周側には、交流励磁機固定子巻線20bが収められる交流励磁機固定子スロット52が全周に亘って形成されている。
[4. Fourth Embodiment]
[4-1. Configuration of generator]
As shown in FIGS. 4 and 5, in which members corresponding to those in FIG. Although the sub-exciter stator core 32a and the sub-exciter AC exciter stator core 48 replacing the AC exciter stator core 20a are different, other points are the same. The sub-exciter AC exciter stator core 48 is formed by stacking annular magnetic steel plates in the axial direction Da. A sub-exciter stator slot 50 in which the sub-exciter stator winding 32b is accommodated is formed along the inner circumference of the sub-exciter AC exciter stator core 48 over the entire circumference. In addition, an AC exciter stator slot 52 in which the AC exciter stator winding 20b is accommodated is formed along the entire circumference of the sub-exciter AC exciter stator iron core 48 on the outer peripheral side thereof.

また図5に示すように、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48には、周方向に沿って等間隔を空けて4個の取付穴54が設けられている。この取付穴54は、周方向に沿った形状であり、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48における駆動源離隔側から駆動源近接側の面までを貫通している。この副励磁機交流励磁機固定子鉄心48は、取付穴54にベアリングブラケット6の取付部6Sが挿入されることにより、ベアリングブラケット6に固定されている。 Further, as shown in FIG. 5, the sub-exciter AC exciter stator core 48 is provided with four mounting holes 54 at equal intervals along the circumferential direction. The mounting hole 54 has a shape along the circumferential direction, and penetrates from the drive source remote side to the drive source proximity side of the sub-exciter AC exciter stator core 48 . The auxiliary exciter AC exciter stator core 48 is fixed to the bearing bracket 6 by inserting the mounting portion 6S of the bearing bracket 6 into the mounting hole 54 .

このように発電機301は、副励磁機固定子鉄心32aと交流励磁機固定子鉄心20aとを同一抜板とし、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48に一体化するようにした。このため発電機301は、副励磁機固定子鉄心32aと交流励磁機固定子鉄心20aとを別体で形成する場合と比較して、構成部品を少なくすることができる。 In this way, in the generator 301, the sub-exciter stator core 32a and the AC exciter stator core 20a are made of the same punched material, and integrated with the sub-exciter AC exciter stator core 48. Therefore, the generator 301 can reduce the number of components compared to the case where the sub-exciter stator core 32a and the AC exciter stator core 20a are separately formed.

また発電機301は、副励磁機固定子鉄心32aと交流励磁機固定子鉄心20aとが別体で形成される際に、副励磁機固定子鉄心32aとなる電磁鋼板に副励磁機固定子スロット50を、交流励磁機固定子鉄心20aとなる電磁鋼板に交流励磁機固定子スロット52を、それぞれ加工される場合と比較して、1つの加工工程において、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48となる電磁鋼板に副励磁機固定子スロット50及び交流励磁機固定子スロット52を加工されることができ、製造性を向上させることができる。 In the generator 301, when the sub-exciter stator core 32a and the AC exciter stator core 20a are separately formed, the sub-exciter stator slot is formed in the electromagnetic steel plate that becomes the sub-exciter stator core 32a. 50 is compared with the case where the AC exciter stator slots 52 are machined in the electromagnetic steel sheet that will become the AC exciter stator core 20a. The sub-exciter stator slots 50 and the AC exciter stator slots 52 can be processed in the magnetic steel sheet, which can improve productivity.

さらに発電機301は、副励磁機固定子鉄心32aと交流励磁機固定子鉄心20aとが別体で形成される際に、副励磁機固定子鉄心32aとなる電磁鋼板が積層され、交流励磁機固定子鉄心20aとなる電磁鋼板が積層される場合と比較して、1つの組立工程において、副励磁機交流励磁機固定子鉄心48となる電磁鋼板が積層されることができ、製造性を向上させることができる。 Further, in the generator 301, when the sub-exciter stator core 32a and the AC exciter stator core 20a are separately formed, the electromagnetic steel sheets that become the sub-exciter stator core 32a are laminated to form the AC exciter. Compared to the case where the magnetic steel sheets that form the stator core 20a are laminated, the magnetic steel sheets that form the sub-exciter AC exciter stator core 48 can be laminated in one assembly process, improving manufacturability. can be made

その他の点においても、第4の実施の形態による発電機301は、第1の実施の形態による発電機1と同様の作用効果を奏し得る。 In other respects, the generator 301 according to the fourth embodiment can have the same effects as the generator 1 according to the first embodiment.

[5.他の実施の形態]
なお上述した第3の実施の形態においては、通風穴44及び46の両方を形成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、通風穴44又は46の少なくとも何れか一方を形成しても良い。
[5. Other embodiments]
In the above-described third embodiment, the case where both the ventilation holes 44 and 46 are formed has been described. The present invention is not limited to this, and at least one of the ventilation holes 44 and 46 may be formed.

さらに上述した第1の実施の形態においては、発電機1に本発明を適用する場合について述べた。本発明はこれに限らず、他の種々の回転電機に本発明を適用しても良い。第2乃至第4の実施の形態においても同様である。 Furthermore, in the first embodiment described above, the case where the present invention is applied to the generator 1 has been described. The present invention is not limited to this, and may be applied to various other rotating electric machines. The same applies to the second to fourth embodiments.

さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態にも本発明の適用範囲が及ぶものである。また、本発明は、上述した各実施の形態及び上述した他の実施の形態のうち任意の実施の形態に記載された構成の一部を抽出し、上述した実施の形態及び他の実施の形態のうちの任意の実施の形態の構成の一部と置換・転用する場合や、該抽出された構成の一部を任意の実施の形態に追加する場合にも本発明の適用範囲が及ぶものである。例えば、第2の実施の形態と第3の実施の形態とを組み合わせ、回転整流器140を保持環142に固定させると共に通風穴44及び46を形成しても良い。 Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above and other embodiments. That is, the scope of the present invention also extends to embodiments obtained by arbitrarily combining part or all of each of the above-described embodiments with other embodiments described above. Further, the present invention extracts a part of the configuration described in any of the above-described embodiments and other embodiments described above, and The scope of the present invention also extends to the case of substituting or diverting a part of the configuration of any of the embodiments, or adding a part of the extracted configuration to any embodiment. be. For example, by combining the second embodiment and the third embodiment, the rotary rectifier 140 may be fixed to the retaining ring 142 and the ventilation holes 44 and 46 may be formed.

さらに上述した第1の実施の形態においては、副励磁機回転子としての副励磁機回転子34と、副励磁機固定子としての副励磁機固定子32と、交流励磁機固定子としての交流励磁機固定子20と、交流励磁機回転子としての交流励磁機回転子22とによって、回転電機としての発電機1を構成する場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる副励磁機回転子と、副励磁機固定子と、交流励磁機固定子と、交流励磁機回転子とによって、回転電機を構成しても良い。第2乃至第4の実施の形態においても同様である。 Furthermore, in the above-described first embodiment, the sub-exciter rotor 34 as the sub-exciter rotor, the sub-exciter stator 32 as the sub-exciter stator, and the AC The case where the generator 1 as a rotating electric machine is configured by the exciter stator 20 and the AC exciter rotor 22 as an AC exciter rotor has been described. The present invention is not limited to this, and a rotating electric machine may be configured by a sub-exciter rotor, a sub-exciter stator, an AC exciter stator, and an AC exciter rotor, which are configured in various other ways. good. The same applies to the second to fourth embodiments.

本発明は、交流励磁機と副励磁機とを有するブラシレス回転電機において利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a brushless rotating electric machine having an AC exciter and a sub-exciter.

1、101、201、301、401……発電機、4、404……発電機フレーム、6、206、406……ベアリングブラケット、6B……支持部、6S……取付部、10……主機固定子、10a……主機固定子鉄心、10b……主機固定子巻線、12……主機回転子、12a……主機回転子鉄心、12b……主機回転子巻線、14、114、414……回転軸、16、416……軸受、Ra……回転軸中心、18……交流励磁機、20、420……交流励磁機固定子、20a……交流励磁機固定子鉄心、20b……交流励磁機固定子巻線、22、422……交流励磁機回転子、22a……交流励磁機回転子鉄心、22b……交流励磁機回転子巻線、28……副励磁機、32、432……副励磁機固定子、32a……副励磁機固定子鉄心、32b……副励磁機固定子巻線、34、434……副励磁機回転子、34a……副励磁機回転子鉄心、34b、434b……永久磁石、40、140……回転整流器、42、142、242、442……保持環、42B……固定部、42S……取付部、44、46……通風穴、48……副励磁機交流励磁機固定子鉄心、50……副励磁機固定子スロット、52……交流励磁機固定子スロット、54……取付穴、56……継ぎシャフト、Da……軸方向、Dd……径方向。 1, 101, 201, 301, 401...... generator, 4, 404... generator frame, 6, 206, 406... bearing bracket, 6B... support part, 6S... mounting part, 10... main engine fixing Child 10a... main machine stator core 10b... main machine stator winding 12... main machine rotor 12a... main machine rotor core 12b... main machine rotor winding 14, 114, 414... Rotating shaft 16, 416 Bearing Ra... Center of rotating shaft 18 AC exciter 20, 420 AC exciter stator 20a AC exciter stator core 20b AC excitation Machine stator windings 22, 422 AC exciter rotor 22a AC exciter rotor core 22b AC exciter rotor winding 28 Sub-exciter 32, 432 sub-exciter stator, 32a... sub-exciter stator core, 32b... sub-exciter stator winding, 34, 434... sub-exciter rotor, 34a... sub-exciter rotor core, 34b, 434b... permanent magnet, 40, 140... rotary rectifier, 42, 142, 242, 442... retaining ring, 42B... fixed part, 42S... mounting part, 44, 46... ventilation hole, 48... secondary Exciter AC exciter stator core 50 Sub-exciter stator slot 52 AC exciter stator slot 54 Mounting hole 56 Joint shaft Da Axial direction Dd radial direction.

Claims (7)

交流励磁機と、励磁電源用の副励磁機とを備えたブラシレス回転電機において、
発電機フレーム内部において、回転軸に固定された副励磁機回転子鉄心と、該副励磁機回転子鉄心の外周側に設けられた永久磁石とから構成される磁極を備えた副励磁機回転子と、
前記発電機フレーム内部における、前記副励磁機回転子の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された副励磁機固定子鉄心と該副励磁機固定子鉄心に設けられたスロットに収められた副励磁機固定子巻線とから構成される副励磁機固定子と、
前記発電機フレーム内部における、前記副励磁機の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された交流励磁機固定子鉄心と該交流励磁機固定子鉄心に設けられたスロットに収められた交流励磁機固定子巻線とから構成される交流励磁機固定子と、
前記発電機フレーム内部における、前記交流励磁機固定子の外周側において、磁性鋼板が軸方向に積層され形成された交流励磁機回転子鉄心と該交流励磁機回転子鉄心に設けられたスロットに収められた交流励磁機回転子巻線とから構成される交流励磁機回転子と
を有することを特徴とする回転電機。
In a brushless rotating electric machine equipped with an AC exciter and a sub-exciter for an excitation power supply,
A sub-exciter rotor provided with magnetic poles composed of a sub-exciter rotor core fixed to a rotating shaft and permanent magnets provided on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor core inside the generator frame and,
Inside the generator frame, on the outer peripheral side of the sub-exciter rotor, a sub-exciter stator core formed by laminating magnetic steel sheets in the axial direction and a slot provided in the sub-exciter stator core are accommodated. a sub-exciter stator composed of a sub-exciter stator winding and a sub-exciter stator winding;
Inside the generator frame, on the outer peripheral side of the sub-exciter, an AC exciter stator core formed by laminating magnetic steel sheets in the axial direction and a slot provided in the AC exciter stator core an AC exciter stator composed of an AC exciter stator winding;
Inside the generator frame, on the outer peripheral side of the AC exciter stator, an AC exciter rotor core formed by laminating magnetic steel sheets in the axial direction and a slot provided in the AC exciter rotor core. and an alternating current exciter rotor composed of a coiled alternating current exciter rotor winding.
前記副励磁機固定子の外周側と前記交流励磁機固定子の内周側との間に設けられ、前記発電機フレームに支持され、前記副励磁機固定子及び前記交流励磁機固定子を支持するブラケットと、
前記軸方向の一端側に開口部が形成され、前記軸方向の他端側に前記回転軸に固定された固定部が形成され、前記交流励磁機回転子を保持する保持環と
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の回転電機。
Provided between the outer peripheral side of the sub-exciter stator and the inner peripheral side of the AC exciter stator, is supported by the generator frame, and supports the sub-exciter stator and the AC exciter stator. a bracket that
a holding ring formed at one end in the axial direction and having a fixed portion fixed to the rotating shaft at the other end in the axial direction to hold the rotor of the AC exciter; The rotary electric machine according to claim 1, characterized by:
前記回転軸に固定された整流器
をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
3. The rotating electric machine according to claim 2, further comprising a rectifier fixed to said rotating shaft.
前記保持環に固定された整流器
をさらに有することを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
3. The rotating electric machine according to claim 2, further comprising a rectifier fixed to said retaining ring.
前記保持環は、
前記固定部において、前記保持環の内部空間と外部とを連通する第1通風穴を有する
することを特徴とする請求項2に記載の回転電機。
The retaining ring is
3. The rotating electric machine according to claim 2, wherein the fixed portion has a first ventilation hole that communicates between the inner space of the retaining ring and the outside.
前記ブラケットは、
前記交流励磁機及び前記副励磁機よりも前記軸方向の一端側において前記発電機フレーム内部と外部とを連通する第2通風穴を有する
することを特徴とする請求項5に記載の回転電機。
The bracket is
The rotary electric machine according to claim 5, further comprising a second ventilation hole communicating between the inside and the outside of the generator frame on one end side in the axial direction of the AC exciter and the sub-exciter.
前記副励磁機固定子鉄心と前記交流励磁機固定子鉄心とは一体で形成される
ことを特徴とする請求項2に記載の回転電機。

The rotary electric machine according to claim 2, wherein the sub-exciter stator core and the AC exciter stator core are integrally formed.

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