JPH0431822Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本考案は同期発電機の一種である誘導子型発電
機に係り、とくに電機子コイルと鎖交する磁束の
向きが完全に反転するようにした誘導子型発電機
に関する。

〓背景技術とその問題点〓 同期発電機の一種として誘導子型発電機が知ら
れている。この発電機は固定子に電機子コイルと
界磁コイルとを設けておき、回転子側に誘導子磁
極を設けるようにしたものである。従つて界磁コ
イルを励磁すると、回転子の回転に伴なつて誘導
子磁極によつて磁束密度が一定の周期で変化する
ことになる。しかもこの磁束は固定子側の電機子
コイルと鎖交するために、上記電機子コイルに出
力電圧を誘起することになり、これを発電出力と
して取出して利用することができる。そしてこの
ような誘導子型発電機は、回転子側にコイルを設
ける必要がなく、このためにブラシやスリツプリ
ングを必要とせず、簡単な構造によつて高周波電
力を得ることができるようになる。

さらにこのような誘導子型発電機において、誘
導子磁極の1/2のピツチでポールコアを固定子に
設けるとともに、これらのポールコアにそれぞれ
界磁コイルを巻装し、しかもこれらのポールコア
の磁束の向きが２つおきに反転するように界磁コ
イルに電流を流し、さらに互に異なる向きに磁化
される隣接する一対のポールコアに共通の電機子
コイルを跨つて巻装するようにすると、誘導子磁
極がポールコアのピツチに相当する角度だけ回転
する度に電機子コイルと鎖交する磁束の向きが完
全に反転するようになる。従つてこのような誘導
子型発電機は磁束の強さが周期的に増減するもの
に比べれば、!?かに高い発電出力を得ることが可
能になる。

ところがこのように電機子コイルと鎖交する磁
束が完全に反転するようにするために、例えば本
願出願人が特願昭58−74765号において提案する
ように、ポールコアに電機子コイルとともに界磁
コイルを巻装するようにすると、界磁コイルが非
常に多くの磁束が通過する部分に巻装されること
になる。すなわちポールコアには、固定子ヨーク
の円周方向の両側へ分れる磁束が集中して通過す
るために、非常に多くの磁束がこのポールコアを
通ることになる。従つてこのようなポールコアに
巻装される界磁コイルには起電力が誘起されるこ
とになり、有効な励磁が得られなくなるという欠
点を生ずる。

〓考案の目的〓 本考案はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、磁束の通過量が少ない固定子ヨーク
に界磁コイルを巻装することによつて、この界磁
コイルに誘起される起電力を少なくするようにし
た誘導子型発電機を提供することを目的とするも
のである。

〓考案の概要〓 本考案は、回転子側に誘導子磁極を設け、該誘
導子磁極の1/2のピツチでポールコアを固定子側
に設けるとともに、これらのポールコアにそれぞ
れ界磁コイルを巻装し、しかもこれらのポールコ
アの磁束の向きが２つおきに反転するように前記
界磁コイルに電流を流し、さらに互に異なる向き
に磁化される隣接する一対のポールコアに共通の
電機子コイルを跨つて巻装するようにした誘導子
型発電機において、固定子ヨークであつて互に異
極に磁化される一対のポールコア間に前記界磁コ
イルを巻装するようにしたことを特徴とする誘導
子型発電機に関するものであつて、これによつて
界磁コイルに誘起される起電力を小さくし、有効
な励磁が行なわれるようにしたものである。

〓実施例〓 以下本考案を図示の一実施例につき説明する。
本実施例は本考案に係る誘導子型発電機を自動車
にリターダに適用したものである。すなわち第１
図に示すように自動車のエンジン１の背面側には
フライホイールハウジング２が設けられており、
このハウジング２内には第２図に示すクランクシ
ヤフト３に固着されたフライホイール４が収納さ
れている。さらにフライホイールハウジング２の
背面側にはトランスミツシヨン５が配されてお
り、このトランスミツシヨン５によつて上記エン
ジン１の回転を適当な回転数に変速し、プロペラ
シヤフト６を介して駆動輪に伝達するように構成
されている。

つぎに上記フライホイールハウジング２内に収
納されたフライホイール４の構造について第２図
につき説明すると、このフライホイール２がリタ
ーダを構成する誘導子型発電機の回転子を形成し
ており、その外周面上には所定のピツチで誘導子
磁極７が配置されている。さらにフライホイール
ハウジング２の上下にはそれぞれケース８が設け
られており、このケース８内に誘導子型発電機の
固定子が収納されている。

このケース８内の固定子の構造について第３図
につき説明すると、ケース８内には誘導子磁極７
の1/2のピツチでポールコア９が配置されている。
ポールコア９の下端部は微小なエアギヤツプを介
して上記誘導子磁極７と対向するようになつてお
り、またこのポールコア９の上端部は固定子ヨー
ク１０および図外のスペーサを介して、ケース８
の蓋板に固着されるようになつている。そしてこ
の固定子側には電機子コイル１１と界磁コイル１
２とがそれぞれ巻装されている。界磁コイル１２
は固定子ヨーク１０であつて、互に異極に磁化さ
れる一対のポールコア９の間の部分に巻装されて
おり、これに対して電機子コイル１１は互に隣接
する一対のポールコア９に跨つて巻装されるよう
になつている。さらに上記界磁コイル１２はポー
ルコア９を２つずつ互に逆向きに磁化するように
なつており、電機子コイル１１は互に異なる向き
に磁化される隣接する一対のポールコア９に跨つ
て巻装されるようになつている。

さらに本実施例に係る誘導子型発電機におい
て、その固定子ヨーク１０の界磁コイル１２が巻
装されない部分であつて、同じ極に磁化されるポ
ールコア９の間の部分に積層材１３が取付けられ
ている。この積層材１３は珪素鋼板から構成され
ており、固定子ヨーク１０の下面に固着されてい
る。なお互に異なつた極に磁化されるポールコア
９間においては、積層材１３が設けられず、上述
の如く空隙が界磁コイル１２で占められるように
なつている。

つぎに以上のような構成に係る誘導子型発電機
から成るリターダの動作について説明する。この
リターダを備えた自動車が長い坂を下る場合に
は、例えば運転席に設けられているリターダスイ
ツチを投入する。するとこれによつて第２図に示
すコントローラ１４を介してバツテリ１５から第
３図に示す界磁コイル１２に電流が流れる。この
コイル１２は固定子のポールコア９を２つずつ互
に異極となるように磁化する。従つてある瞬間に
おいては第３図において点線で示すような磁気回
路１６が形成され、この磁気回路１６を磁束が通
過することになる。この磁束の向きは同図におい
て矢印で示す方向となる。つぎにフライホイール
４がポールコア９のピツチに相当する角度だけ回
転した場合には、第４図において点線で示す磁気
回路１７が形成され、矢印で示す方向にこの磁気
回路１７を磁束が通過することになる。

第３図に示す磁気回路１６と第４図に示す磁気
回路１７とを比較すれば明らかなように、これら
２つの磁気回路１６，１７を通過する磁束はとも
に電機子コイル１１と鎖交し、しかもその磁束の
向きは第３図と第４図とでは逆になつている。そ
してこのようにフライホイール４の回転に伴なつ
て電機子コイル１１と鎖交する磁束の向きが反転
することから、この電機子コイル１１に起電力が
誘起される。

このような誘導子型発電機によつて得られる発
電出力は、第２図に示す抵抗箱１８内の抵抗によ
つて消費されるようになつており、このときに発
生する熱は送水パイプ１９を通して抵抗箱１８内
を流れる水で冷却されるようになつている。そし
てこの誘導子型発電機が発電を行なう際には、ク
ランクシヤフト３がフライホイール４を回転させ
なければならず、このためにエンジン１あるいは
車両が発電機に対して仕事を行なうことになり、
この仕事が逆にエンジン１あるいは車両に対して
制動力を与えることになるために、この発電機が
リターダとして機能することになる。

さらに本実施例の誘導子型発電機は、とくに第
３図および第４図から明らかなように、界磁コイ
ル１２が固定子ヨーク１０の互に異極に磁化され
るポールコア９の間の部分に巻装されるようにな
つている。第３図および第４図の磁束１６，１７
を比較することによつて明らかなように、互に同
極に磁化されるポールコア９間の固定子ヨーク１
０の部分では磁束の向きが反転するのに対して、
互に異極に磁化されるポールコア９間の部分にお
ける固定子ヨーク１０では、その磁束の向きが同
じ方向になつている。そしてこの部分を通過する
磁束はその強度のみが変化することになる。従つ
てこの部分に界磁コイル１２を巻装することによ
つて、界磁コイル１２へ容易に電流を流すことが
できるようになる。

さらに界磁コイル１２が巻装された部分を通る
磁束の量は、第３図および第４図から明らかなよ
うに、ポールコア９を通る磁束の1/2になる。す
なわちポールコア９を通る磁束は、第３図および
第４図から明らかなように、ポールコア９を通つ
た後に固定子ヨーク１０上を左右に分れて通過す
ることになり、従つて界磁コイル１２が巻装され
た部分においては、ポールコア９を通過する磁束
の1/2の量の磁束が通過することになる。従つて
このことから界磁コイル１２に誘起される起電力
が小さくなり、有効な励磁が可能になる。従つて
これにより、この誘導子発電機の効率が高くな
る。

さらにこの実施例の誘導子型発電機において
は、第３図および第４図に示すように、互に同極
に磁化されるポールコア９間には積層材１３が設
けられており、上記磁気回路１６，１７はその一
部が積層材１３によつて形成されることになる。
そして第３図と第４図とを比較すれば明らかなよ
うに、互に同じ極に磁化されるポールコア９間に
おいては、磁束の向きが完全に反転することにな
り、これに対して異極のポールコア９間において
は磁束の大きさが変化するのみでその向きは反転
しない。従つてとくに磁束の変化の大きな同極の
ポールコア９間に積層材１３を設けることによつ
て、固定子ヨーク１０の鉄損を少なくすることが
でき、これによつて発電機の効率を高めるととも
に、リターダとして用いた場合における制動力を
向上させることが可能となる。さらに互に同極に
磁化されるポールコア９間にのみしか積層材１３
が設けられていないために、固定子ヨーク１０の
全体を積層材で構成する場合に比べれば遥かにコ
ストが安くなる。

つぎに上記実施例の変形例を第５図につき説明
する。なおこの変形例において、上記実施例と対
応する部分には同一の符号を付すとともに、同一
の構成の部分についてはその説明を省略する。こ
の変形例の特徴は、上記実施例における積層材１
３を磁性材から成るスペーサ２２によつて置換え
るようにしたものである。すなわち磁束の向きが
完全に反転するようになつている同極間のポール
コア９の間の固定子ヨーク１０の部分の磁気抵抗
を低くするための磁路の一部をスペーサ２２によ
つて構成したものである。このスペーサ２２は、
第５図から明らかなように、固定子ヨーク１０を
ケース８に連結する連結手段を兼用しており、さ
らにこの連結のための結合用ボルト２３がポール
コア９の固定手段に用いられている。従つてこの
ような構成によれば、スペーサ２２を用いてポー
ルコア９および固定子ヨーク１０をケース８に固
定することができ、磁気抵抗を低減する手段と結
合手段とが兼用されることになる。

以上本考案の図示の一実施例につき述べたが、
本考案は上記実施例によつて限定されることな
く、本考案の技術的思想に基いて各種の変更が可
能である。例えば上記実施例はリターダに応用し
た誘導子型発電機に関するものであるが、本考案
は高周波発電機等の他の目的に供される誘導子型
発電機にも適用可能である。

〓考案の効果〓 以上に述べたように本考案は、固定子ヨークで
あつて互に異極に磁化される一対のポールコア間
に界磁コイルを巻装するようにした誘導子型発電
機に関するものである。従つて本考案によれば、
界磁コイルに誘起される起電力が少なくなり、有
効な励磁が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る誘導子型発電
機から成るリターダを備えたエンジンの要部側面
図、第２図はこのエンジンに設けられたリターダ
の外観斜視図、第３図は同リターダの展開した状
態における拡大縦断面図、第４図はフライホイー
ルがさらに回転した場合における第３図と同様の
縦断面図、第５図は変形例に係るリターダを示す
第３図と同様の断面図である。 なお図面に用いた符号において、４……フライ
ホイール、７……誘導子磁極、９……ポールコ
ア、１０……固定子ヨーク、１１……電機子コイ
ル、１２……界磁コイル、１３……積層材、２２
……磁性材料から成るスペーサである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転子側に誘導子磁極を設け、該誘導子磁極の
   １／２のピツチでポールコアを固定子側に設けると
   ともに、これらのポールコアにそれぞれ界磁コイ
   ルを巻装し、しかもこれらのポールコアの磁束の
   向きが２つおきに反転するように前記界磁コイル
   に電流を流し、さらに互に異なる向きに磁化され
   る隣接する一対のポールコアに共通の電機子コイ
   ルを跨つて巻装するようにした誘導子型発電機に
   おいて、 固定子ヨークであつて互いに異極に磁化される
   一対のポールコア間に前記界磁コイルを巻装する
   ようにしたことを特徴とする誘導子型発電機。