JPH02159950A - 発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、発電機に関し、特に、Ｎ極爪を有するＮ極側
ロータとＳ極爪を有するＳ極側ロータとを備えたランド
ルロータを用いた発電機構造における発電効率を向上さ
せるための新規な改良に関する。

ｂ、従来の技術 従来、ランドルロータを用いた発電機として代表的な構
成について述べると、１９８７年発行の神鋼電機技報１
１４号（Ｖｏｌ、、５２．扁−３）の第１１２頁から第
１１７頁に開示されている構成を挙げることができる。

すなわち、第５図から第７図で示す構成の場合、ランド
ルロータ１、界磁コイル２、電機子巻線３及び整流器４
とからなる発電機５と電圧調整器６とから構成されてい
る。

このランドル型ＡＣ発電機は、第６図及び第７図に示す
ように構成されており、ケーシング２０に軸受２１を介
して回転軸２２が回転自在に設けられ、この回転軸２２
に前記ランドルロータ１が取付けられている。

前記ケーシング２０には、電機子巻線３のステータ２３
及び固定界磁鉄芯２４に設けられた界磁コイル２が設け
られ、このランドルロータ１は、複数のＮ離爪１ａを有
するＮ極側ロータ１Ａ、並びに、前記各Ｎ離爪１ａ間に
配設された複数のＳ離爪１ｂを有するＳ極側ロータ１Ｂ
、及び、これらの各ロータ１Ａと１Ｂを結合するための
結合リング２６とから構成されている。

従って、界磁コイル２にて作られた磁束は、ギャップ→
Ｎ極側ロータＩＡ−＋８極側ロータ１Ｂ→固定界磁鉄芯
２４→ギャップを流れる。

よって、このステータ２３の電機子側よシみたランドル
ロータ１の表面には、通常の同期発電機と同様に回転界
磁極ができていることとなる。

又、この電圧制御は、界磁巻線電流を制御することによ
シ容易にできる。

さらに、第８図で示す構成は、第６図及び第７図で示す
構造を用いた円筒形のランドル発電機の全体構成を示す
もので、同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
している。

又、第９図及び第１０図（：示す構成は、ステータ２５
に対してランドルロータ１が軸方向に対向して配設され
たディスク形のランドル発電機の全体構成を示すもので
、同一部分には同一符号を付し、その説明は省略してい
る。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 従来のランドル形の発電機は、以上のように構成されて
いたため、次のような課題を有していた。

すなわち、前述のランドルロータにおけるＮ極爪及びＳ
極爪は、パーマロイ又は軟磁鉄のように磁束を通過させ
ることができる磁性体のみで形成されていたため、磁束
を増加させる手段は設けられておらず、発電効率を向上
させるためには、界磁電流を増加させるしかなく、例え
ば、急激な出力の向ヒな度々要求される場合には、制御
回路に大きい電流が流れることになり、制御回路の耐久
性を保持することが極めて困難であった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、Ｎ極爪を有するＮ極側ロータとＳ極爪を
有するＳ極側ロータとを備えたランドルロータを用いた
発電機構造における発電効率を向上させるようにした発
電機を提供することを目的とする。

４１課題を解決するだめの手段 本発明による発電機は、複数のＮ極爪を有するＮ極側ロ
ータ及び前記各Ｎ極爪間に配設された複数のＳ極爪を有
するＳ極側ロータとを非磁性の結合リングによって一体
状に結合した構成よりなるランドルロータと、前記ラン
ドルロータに対応して配設された出力コイル及び界磁コ
イルとを備えたものにおいて、前記Ｎ極爪及びＳ極爪に
磁石片を形成した構成である。

８６作　　用 本発明による発電機においては、Ｎ極爪及びＳ極爪に磁
石片が形成されているため、ギャップ→Ｎ極側ロータ→
Ｓ極側ロータ→固定界磁鉄芯→ギャップの径路で磁束が
流れる場合、Ｎ極側ロータ及びＳ極側ロータにおいて各
Ｎ極爪及びＳ極爪に形成された磁石片の磁束が各々追加
されることになり、従来の界磁コイルからのみの磁束に
対し、約２０％の磁束増加を得ることができ、界磁コイ
ルへの電流を少なくすることができ、制御回路の負担を
軽減することがでとる。

ｆ、実施例 以下、図面と共に本発明による発電機の好適な実施例に
ついて詳細に説明する。

尚、従来例と同−又は同等部分には、同一符号を付して
説明する。

第１図から第４図は、本発明による発電機を示すもので
、第１図及び第２図は円筒形ランドル発電機を示す断面
図及び要部の平面図、第３図及び第４図はディスク形ラ
ンドル発電機を示す側断面図及び要部の正面図である。

まず、第１図及び第２図において、符号２０で示される
ケーシングには、一対の軸受２１を介して回転軸２２が
回転自在に設けられ、この回転軸２２にはランドルロー
タ１が取付けられている。

前記ケーシング２０には、電機子巻線（出力コイル）乙
のステータ２６及び固定界磁鉄芯２４に設けられた界磁
コイル２が設けられ、このランドルロータ１は、複数の
Ｎ離爪１ａを有するＮ極側ロータＩＡ、並びに、前記各
Ｎ離爪１ａ間に配設された複数のＳ離爪１ｂを有するＳ
極側ロータｊＢ、及び、これらの缶口〜り１Ａと１Ｂを
結合するための結合リング２６とから構成されている。

さらに、前記Ｎ離爪１１１Ｌ及びＳ離爪１ｂの表面には
、各々着磁された磁石片３０が前記ステータ２３に対応
して設けられており、前記界磁コイル２からの磁束は、
この磁石片３ａからの磁束を追加した状態となる。

従って、界磁コイル２にて作られた磁束は、ギャップ→
Ｎ極側ロータＩ　Ａ　−＋　Ｓ極側ロータ１Ｂ→固定界
磁鉄芯２４→ギヤツプを流れる。

よって、このステータ２３の電機子側よυみたランドル
ロータ１の表面には、通常の同期発電機と同様に回転界
磁極ができていることとなる。

従って、第１図の構成におけるランドル形発電機は、電
機子巻線６、ランドルロータ１及び界磁コイル２が互い
に径方向に同軸状配列された円筒形の構成をなしている
。

さらに、第３図及び第４図に示す構成は、本発明による
発電機の他の実楕例を示すものであシ、第１図の実施例
と異なる構成は、電機子巻線３、ランドルロータ１及び
界磁コイル２が互いに回転軸２２の軸方向に直列状に対
応して配列されており、同一部分には同一符号を付して
その説明は省略するものとする。

ｇ２発明の効果 本発明による発電機は、以上のように構成されているた
め、次のような効果を得ることができる。

すなわち、ランドル口〜りのＮ離爪及びＳ離爪の表面に
磁石片が設けられているため、界磁コイルからの磁束に
加えてこの磁石片の磁束が加わることになり、従来の構
成に比較すると約２０％磁束量が向上し、発電効率を上
げることができる。

又、磁束量を増加させることができるため、界磁コイル
に流す電流を少なくすることができ、界磁コイルに流す
電流を制御するだめの制御回路の容量を小さくすること
ができ、コストダウンの達成及び長時間７駆動の信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は、本発明による発電機を示すための
もので、第１図は第１実施例の側断面図、第２図は第１
図の要部の平面図、第３図は第２実施例の側断面図、第
４図は第６図のＡ−Ａ線によるランドル口〜りの正面図
、第５図から第１０図迄は従来の発電機を示すためのも
ので、第５因は回路図、第６図は要部の側断面図、第７
図は要部の拡大平面図、第８図は第１従来例の側断面図
、第９図は第２従来例の側断面図、第１０図は第９図の
Ａ−Ａ線によるランドルロータの正面図である。 １・・ランドルロータ、１ａ・・Ｎ離爪、１Ａ・・Ｎ極
側ロータ、１ｂ・・Ｓ離爪、１Ｂ・Ｓ極側ロータ、２・
・界磁コイル、５電機子巻線（出力コイルノ、２６・・
結合リング、３０・・磁石片である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のＮ極爪（１ａ）を有するＮ極側ロータ（１
   Ａ）及び前記各Ｎ極爪（１ａ）間に配設された複数のＳ
   極爪（１ｂ）を有するＳ極側ロータ（１Ｂ）とを非磁性
   の結合リング（２６）によつて一体状に結合した構成よ
   りなるランドルロータ（１）と、前記ランドルロータ（
   １）に対応して配設された出力コイル（３）及び界磁コ
   イル（２）とを備えた発電機において、前記Ｎ極爪（１
   ａ）及びＳ極爪（１ｂ）に磁石片（３０）を形成したこ
   とを特徴とする発電機。
2. （２）前記出力コイル（３）、ランドルロータ（１）及
   び界磁コイル（２）は、前記ランドルロータ（１）の径
   方向に配設されていることを特徴とする請求項１記載の
   発電機。
3. （３）前記出力コイル（３）、ランドルロータ（１）及
   び界磁コイル（２）は、前記ランドルロータ（１）の軸
   方向に互いに対応して配設されていることを特徴とする
   請求項１記載の発電機。