JPH0345150A - ブラシレス磁石発電機 - Google Patents
ブラシレス磁石発電機Info
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- JPH0345150A JPH0345150A JP1176323A JP17632389A JPH0345150A JP H0345150 A JPH0345150 A JP H0345150A JP 1176323 A JP1176323 A JP 1176323A JP 17632389 A JP17632389 A JP 17632389A JP H0345150 A JPH0345150 A JP H0345150A
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- winding
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ブラシレス磁石発電機、特に内外２つの固定
子間を回転するロータに永久磁石が設けられたエンジン
駆動のブラシレス磁石発電機において、所定回転数以上
になったとき出力電圧がほぼ一定に保たれるようにした
ブラシレス磁石発電機に関するものである。
子間を回転するロータに永久磁石が設けられたエンジン
駆動のブラシレス磁石発電機において、所定回転数以上
になったとき出力電圧がほぼ一定に保たれるようにした
ブラシレス磁石発電機に関するものである。
界磁巻線を有する発電機ではそこに流れる界磁電流を制
御することにより、出力電圧を一定に保つ等の制御が可
能であるのに対し、永久磁石を用いた発電機では界磁の
制御が不可能なため、その出力電圧等の制御も不可能で
回転数に比例した電圧が発生し、定電圧化するには出力
側に自動電圧調整器を使用して一定の電圧となるように
していた。
御することにより、出力電圧を一定に保つ等の制御が可
能であるのに対し、永久磁石を用いた発電機では界磁の
制御が不可能なため、その出力電圧等の制御も不可能で
回転数に比例した電圧が発生し、定電圧化するには出力
側に自動電圧調整器を使用して一定の電圧となるように
していた。
出力側に自動電圧調整器を使用しないエンジン駆動の磁
石発電機では１回転変動に対する電圧変動が大きい欠点
があり、定回転では負荷電流が増えると出力電圧が低下
する負荷特性のため、やはり負荷変動に対する電圧変動
率が悪い欠点があった。
石発電機では１回転変動に対する電圧変動が大きい欠点
があり、定回転では負荷電流が増えると出力電圧が低下
する負荷特性のため、やはり負荷変動に対する電圧変動
率が悪い欠点があった。
また定格使用の場合でも、整流及び電圧調整回路の耐電
圧は最大となる無負荷時の電圧を基準としなければなら
ず９回路側の設計が複雑かつ高価となる欠点があった。
圧は最大となる無負荷時の電圧を基準としなければなら
ず９回路側の設計が複雑かつ高価となる欠点があった。
本発明は、上記の欠点を解決することを目的としており
、出力側に自動電圧調整器を使用しないで実質的に界磁
を調整するようにして電圧変動率の小さくなるブラシレ
ス磁石発電機を提供することを目的としている。
、出力側に自動電圧調整器を使用しないで実質的に界磁
を調整するようにして電圧変動率の小さくなるブラシレ
ス磁石発電機を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために９本発明のブラシレス磁石発
電機はロータに永久磁石が設けられ、該ロータがエンジ
ンで駆動されるブラシレス磁石発電機において 外固定子及び内固定子の２つの固定子を備えると共に。
電機はロータに永久磁石が設けられ、該ロータがエンジ
ンで駆動されるブラシレス磁石発電機において 外固定子及び内固定子の２つの固定子を備えると共に。
いずれか一方の固定子づつにそれぞれ巻回される出力巻
線及び制御巻線を備え。
線及び制御巻線を備え。
かつ、上記ロータの磁石が外固定子と内固定子との間を
回転する構造となすと共に 出力Ｓ腺に発生する電圧が予め定められた所定電圧以上
になったとき、出力巻線の発生電圧を用いて制御巻線に
制御電流を流す制御の回路部を設け。
回転する構造となすと共に 出力Ｓ腺に発生する電圧が予め定められた所定電圧以上
になったとき、出力巻線の発生電圧を用いて制御巻線に
制御電流を流す制御の回路部を設け。
出力側に自動電圧調整器を用いないで出力電圧を定電圧
化するようにしたことを特徴としている。
化するようにしたことを特徴としている。
以下図面を参照しつつ説明する。
第１図は本発明に係るブラシレス磁石発電機の一実施例
構成図、第２図はその部分縦断面図、第３図は本発明に
係るブラシレス磁石発電機の一実施例結線図、第４図は
回転数に対する出力電圧特性図、第５図は本発明に係る
ブラシレス磁石発電機の他の実施例構成図、第６図はそ
の部分縦断面図、第７図は内固定子に巻回される出力巻
線の巻線説明図を示している。
構成図、第２図はその部分縦断面図、第３図は本発明に
係るブラシレス磁石発電機の一実施例結線図、第４図は
回転数に対する出力電圧特性図、第５図は本発明に係る
ブラシレス磁石発電機の他の実施例構成図、第６図はそ
の部分縦断面図、第７図は内固定子に巻回される出力巻
線の巻線説明図を示している。
第１図、第２図において、ｌは外固定子であり。
この外固定子ｌに設けられたスロット２に３相出力巻線
３が巻回されている。４は内固定子であり。
３が巻回されている。４は内固定子であり。
この内固定子４に設けられたスロット５に制御巻線６が
巻回されている。外固定子１と内固定子４との間に回転
自在のロータ７が設けられている。
巻回されている。外固定子１と内固定子４との間に回転
自在のロータ７が設けられている。
このロータ７は円筒状のヨーク８とこのヨーク８の外円
周表面に設けられた永久磁石９とヨーク８及び永久磁石
９を回転させる非磁性体の回転支持体ｌＯとを備え、こ
の回転支持体１０が図示されていないエンジン側のシャ
フトに取り付けられている。なお永久磁石９はハンチン
グされているものがＮ極、ハツチングされていないもの
がＳ極にそれぞれ着磁されている。
周表面に設けられた永久磁石９とヨーク８及び永久磁石
９を回転させる非磁性体の回転支持体ｌＯとを備え、こ
の回転支持体１０が図示されていないエンジン側のシャ
フトに取り付けられている。なお永久磁石９はハンチン
グされているものがＮ極、ハツチングされていないもの
がＳ極にそれぞれ着磁されている。
第３図は本発明に係るブラシレス磁石発電機の一実施例
結線図を示しており、３相出力巻綿３に発生した出力電
圧は整流回路１２で直流に変換され、直流出力として負
荷へ供給される。整流回路１２で直流に変換された直流
電圧は比較回路１３で予め定められた基準電圧と比較さ
れるようになっている。比較回路１３に入力される整流
回路１２からの直流電圧が上記基準電圧より低い場合に
は、比較回路１３から制御巻ＮＩＡ６へ制御電流が流れ
ないように制御されているため、第４図に示されたＡ点
までの回転数に対してその回転数に比例した電圧が出力
巻線３から発生する。回転数がＡ点を超えると、上記基
準電圧以上の直流電圧が比較回路１３へ人力されるので
、比較回路１３は上記基準電圧との差分に相当する電圧
によって制御巻線６へ制御電流を流すように動作する。
結線図を示しており、３相出力巻綿３に発生した出力電
圧は整流回路１２で直流に変換され、直流出力として負
荷へ供給される。整流回路１２で直流に変換された直流
電圧は比較回路１３で予め定められた基準電圧と比較さ
れるようになっている。比較回路１３に入力される整流
回路１２からの直流電圧が上記基準電圧より低い場合に
は、比較回路１３から制御巻ＮＩＡ６へ制御電流が流れ
ないように制御されているため、第４図に示されたＡ点
までの回転数に対してその回転数に比例した電圧が出力
巻線３から発生する。回転数がＡ点を超えると、上記基
準電圧以上の直流電圧が比較回路１３へ人力されるので
、比較回路１３は上記基準電圧との差分に相当する電圧
によって制御巻線６へ制御電流を流すように動作する。
この制御電流は第１図に示された方向に流れるように制
御巻線６が内固定子４のスロットに巻線されているので
、この制御電流に基づき磁束Φ。が発生し。
御巻線６が内固定子４のスロットに巻線されているので
、この制御電流に基づき磁束Φ。が発生し。
ロータフのヨーク８にこの磁束Φ。が流れ込む。
一方ヨーク８に設けられたＮ極、Ｓ極の永久磁石９によ
る磁束Φ８がＮ極の永久磁石９．ギャップ。
る磁束Φ８がＮ極の永久磁石９．ギャップ。
外固定子ｌのスロット周囲、ギャップ、Ｓ極の永久磁石
９及びヨーク８の磁気回路内を流れているので、上記制
御電流に基づく磁束Φ。が加わることによりヨーク８が
より磁気飽和状態となる。すなわち磁束Φ、とΦ。とが
流れるヨーク８の部分の磁気抵抗がいわば増大する形と
なり、出力巻線３と鎖交する磁束Φ、が実質上減少する
。従って第４図図示の如くＡ点を超えた回転数に対し出
力電圧が略一定に制御される。
９及びヨーク８の磁気回路内を流れているので、上記制
御電流に基づく磁束Φ。が加わることによりヨーク８が
より磁気飽和状態となる。すなわち磁束Φ、とΦ。とが
流れるヨーク８の部分の磁気抵抗がいわば増大する形と
なり、出力巻線３と鎖交する磁束Φ、が実質上減少する
。従って第４図図示の如くＡ点を超えた回転数に対し出
力電圧が略一定に制御される。
また負荷電流が増大すると電機子反作用により。
出力巻線３の出力電圧が低下するが、このとき比較回路
１３に人力する直流電圧も低くなる。従って比較回路１
３内の基準電圧との差分に相当する電圧による制御巻線
６への制ｍ電流が減少し、制御巻線６に発生する磁束Φ
わが減少する。これにより上記ヨーク８の磁気飽和が緩
和され、出力巻線３と鎖交する上記磁束Φ、が増大し、
出力巻線３に発生する電圧が上昇することにより出力電
圧が略一定に保たれる。また負荷が軽減するとき。
１３に人力する直流電圧も低くなる。従って比較回路１
３内の基準電圧との差分に相当する電圧による制御巻線
６への制ｍ電流が減少し、制御巻線６に発生する磁束Φ
わが減少する。これにより上記ヨーク８の磁気飽和が緩
和され、出力巻線３と鎖交する上記磁束Φ、が増大し、
出力巻線３に発生する電圧が上昇することにより出力電
圧が略一定に保たれる。また負荷が軽減するとき。
回転数の増加と同様な動作が行われ出力電圧が略一定に
保たれる。
保たれる。
第５図は本発明に係るブラシレス磁石発電機の他の実施
例構成図を示しており、第６図はその部分縦断面図を示
している。
例構成図を示しており、第６図はその部分縦断面図を示
している。
第５図、第６図において、外固定子２１に設けられたス
ロット２２に制御巻線６が巻回され、内固定子２４に設
けられたスロット２５に出力巻線３が巻回されている。
ロット２２に制御巻線６が巻回され、内固定子２４に設
けられたスロット２５に出力巻線３が巻回されている。
外固定子２１と内固定子２４との間に回転自在のロータ
２７が設けられている。このロータ２７は円筒状のヨー
ク２８とこのヨーク２８の内円周表面に設けられた永久
磁石９とヨーク２８及び永久磁石９を回転させる非磁性
体の回転支持体２０とを備え、この回転支持体２０が図
示されていないエンジン側のシャフトに取り付けられて
いる。
２７が設けられている。このロータ２７は円筒状のヨー
ク２８とこのヨーク２８の内円周表面に設けられた永久
磁石９とヨーク２８及び永久磁石９を回転させる非磁性
体の回転支持体２０とを備え、この回転支持体２０が図
示されていないエンジン側のシャフトに取り付けられて
いる。
第５図、第６図図示の本発明に係るブラシレス磁石発電
機の構成は、第１図、第２図図示の出力巻線３と制御巻
線６との位置を置換したものであり、その動作は第１図
、第２図図示のものと同様であるのでその説明は省略す
る。
機の構成は、第１図、第２図図示の出力巻線３と制御巻
線６との位置を置換したものであり、その動作は第１図
、第２図図示のものと同様であるのでその説明は省略す
る。
第７図は内固定子に巻回される出力巻線の巻線説明図を
示しており、第５図に示された内固定子２４を第７図に
示された巻線による内固定子と置換することができる。
示しており、第５図に示された内固定子２４を第７図に
示された巻線による内固定子と置換することができる。
すなわち第７図に示されたステータコア２９に３相の出
力巻線３を巻回するとき５＃ｌ極の両側に形成されてい
る２つのスロットを用いてＵ相の出力巻線を巻回し、さ
らに＃７極及び＃１３極の各両側に形成されている２つ
の各スロットにＵ相の出力巻線を巻回する。
力巻線３を巻回するとき５＃ｌ極の両側に形成されてい
る２つのスロットを用いてＵ相の出力巻線を巻回し、さ
らに＃７極及び＃１３極の各両側に形成されている２つ
の各スロットにＵ相の出力巻線を巻回する。
Ｗ相の出力巻線は＃３極の両側に形成されている２つの
スロットを用いて巻回し、さらに＃９極及び＃１５極の
各両側に形成されている２つの各スロットにＷ相の出力
巻線を巻回する。
スロットを用いて巻回し、さらに＃９極及び＃１５極の
各両側に形成されている２つの各スロットにＷ相の出力
巻線を巻回する。
同様に■相の出力巻線は＃５極の両側に形成されている
２つのスロットを用いて巻回し、さらに＃１１極及び＃
１７極の各両側に形成されている２つの各スロットにＶ
相の出力巻線を巻回する。
２つのスロットを用いて巻回し、さらに＃１１極及び＃
１７極の各両側に形成されている２つの各スロットにＶ
相の出力巻線を巻回する。
このように１極おきに出力巻線３を巻いて行く巻線方法
によれば、１極に２巻線が巻回される第５図に示された
巻線方法に比べ他相の巻線に邪魔されずに巻線機で巻線
することができ、そのうえスロット面積に対する有効巻
線スペース、すなわちスペース・ファクタが高くなり、
大出力等で巻線の径が大きいとき有利となる。そして巻
線機の移動回数が１極毎に１相づつ巻回するときの１７
回に比べ８回で済み、Ｓ＊時間も短縮化される利点があ
る。
によれば、１極に２巻線が巻回される第５図に示された
巻線方法に比べ他相の巻線に邪魔されずに巻線機で巻線
することができ、そのうえスロット面積に対する有効巻
線スペース、すなわちスペース・ファクタが高くなり、
大出力等で巻線の径が大きいとき有利となる。そして巻
線機の移動回数が１極毎に１相づつ巻回するときの１７
回に比べ８回で済み、Ｓ＊時間も短縮化される利点があ
る。
以上説明した如く１本発明によれば、出力側に自動電圧
調整器を備えていないエンジン駆動の磁石発電機で磁石
による界磁を回転変動及び負荷変動に応じ実質的に制御
するようにしたので１回転速度が所定回転数以上におけ
る回転変動および負荷変動に対して出力電圧を定電化す
ることができる。
調整器を備えていないエンジン駆動の磁石発電機で磁石
による界磁を回転変動及び負荷変動に応じ実質的に制御
するようにしたので１回転速度が所定回転数以上におけ
る回転変動および負荷変動に対して出力電圧を定電化す
ることができる。
また整流回路や比較回路の各構成部品の耐圧も所定電圧
以上に上昇しないので耐電圧の低いものでよく、制御回
路側の設計が簡単かつ安価となる。
以上に上昇しないので耐電圧の低いものでよく、制御回
路側の設計が簡単かつ安価となる。
第１図は本発明に係るブラシレス磁石発電機の一実施例
横或図、第２図はその部分縦断面図、第３図は本発明に
係るブラシレス磁石発電機の一実施例結線図、第４図は
回転数に対する出力電圧特性図、第５図は本発明に係る
ブラシレス磁石発電機の他の実施例構成図、第６図はそ
の部分縦断面図、第７図は内固定子に巻回される出力巻
線の巻線説明図を示している。 図中、１は外固定子、２はスロット、３は出力巻線、４
は内固定子、５はスロット、６は制御巻線、７はロータ
、８はヨーク、９は永久磁石、１０は回転支持体、１２
は整流回路、１３は比較回路、２０は回転支持体、２１
は外固定子、２２はスロット、２４は内固定子、２５は
スロット、２７はロータ、２８はヨーク、２９はステー
タコアを表している。 第１ 図 第２ 図 第３図 ２ 第５図 第６図
横或図、第２図はその部分縦断面図、第３図は本発明に
係るブラシレス磁石発電機の一実施例結線図、第４図は
回転数に対する出力電圧特性図、第５図は本発明に係る
ブラシレス磁石発電機の他の実施例構成図、第６図はそ
の部分縦断面図、第７図は内固定子に巻回される出力巻
線の巻線説明図を示している。 図中、１は外固定子、２はスロット、３は出力巻線、４
は内固定子、５はスロット、６は制御巻線、７はロータ
、８はヨーク、９は永久磁石、１０は回転支持体、１２
は整流回路、１３は比較回路、２０は回転支持体、２１
は外固定子、２２はスロット、２４は内固定子、２５は
スロット、２７はロータ、２８はヨーク、２９はステー
タコアを表している。 第１ 図 第２ 図 第３図 ２ 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ロータに永久磁石が設けられ、該ロータがエンジンで駆
動されるブラシレス磁石発電機において、外固定子及び
内固定子の２つの固定子を備えると共に、 いずれか一方の固定子づつにそれぞれ巻回される出力巻
線及び制御巻線を備え、 かつ、上記ロータの磁石が外固定子と内固定子との間を
回転する構造となすと共に、 出力巻線に発生する電圧が予め定められた所定電圧以上
になったとき、出力巻線の発生電圧を用いて制御巻線に
制御電流を流す制御の回路部を設け、 出力側に自動電圧調整器を用いないで出力電圧を定電圧
化するようにしたことを特徴とするブラシレス磁石発電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176323A JPH0345150A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | ブラシレス磁石発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176323A JPH0345150A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | ブラシレス磁石発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345150A true JPH0345150A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16011577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1176323A Pending JPH0345150A (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | ブラシレス磁石発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0345150A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007060828A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Daikin Ind Ltd | 界磁子、電動機及びその駆動方法 |
| JP2009177893A (ja) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | 磁石式発電機 |
| JP2009540172A (ja) * | 2007-04-16 | 2009-11-19 | ▲為▼▲東▼ ▲顧▼ | オフグリッドの風力発電機システム |
| JP2010114959A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toyota Central R&D Labs Inc | 動力伝達装置 |
| CN103872868A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-18 | 株式会社电装 | 多间隙式旋转电机 |
| CN105914978A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-31 | 合肥工业大学 | 一种双定子无刷双馈电机 |
| WO2018123128A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社ｋａｉｓｅｉ | 磁力抵抗を減少させた発電機 |
| EP3346590A1 (en) * | 2017-01-06 | 2018-07-11 | Hamilton Sundstrand Corporation | Double stator permanent magnet machine with magnetic flux regulation |
| JP2019088189A (ja) * | 2019-03-12 | 2019-06-06 | 株式会社ｋａｉｓｅｉ | 磁力抵抗を減少させた発電機 |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1176323A patent/JPH0345150A/ja active Pending
Cited By (13)
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| CN103872868B (zh) * | 2012-12-07 | 2018-04-06 | 株式会社电装 | 多间隙式旋转电机 |
| CN103872868A (zh) * | 2012-12-07 | 2014-06-18 | 株式会社电装 | 多间隙式旋转电机 |
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