JPH0641377U

JPH0641377U - 同期インピーダンスの小さい同期発電機

Info

Publication number: JPH0641377U
Application number: JP8186592U
Authority: JP
Inventors: 章良萩野
Original assignee: 章良萩野
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】同期発電機の同期インピーダンスを減少させ
て、出力を増加させる。【構成】同期発電機の電機子巻線（１）の一端（６）
に、コンデンサ等の容量性リアクタンス（３）を接続
し、容量性リアクタンス（３）の他の一端を出力端子
（７）とする。また、機関が高回転のときには、スイッ
チ（４）により、電機子巻線（１）及び電機子巻線
（２）を、直列接続から並列接続に切り換える。回転数
の検出とスイッチの開閉は、制御回路（５）で行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、容量性リアクタンスのみ、更に必要に応じて電機子巻線の直並列切り換えも併用することにより、同期インピーダンスを小さくした同期発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の同期発電機は、図２に示すように、電機子巻線の巻数の少ない場合（９）は、機関が高回転のときの出力は大きいが、低回転での出力は小さいものであった。逆に、電機子巻線の巻数の多い場合（１０）は、機関が低回転のときの出力は大きいが、高回転での出力は小さいものであった。つまり、あらゆる実用回転数で出力の大きい同期発電機は存在しなかった。また、従来は電機子巻線から、直接、電力を取り出していた。そのため、同期インピーダンスの影響を受けて、大きな電力を取り出すことができなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、同期インピーダンスを減少させることにより、あらゆる実用回転数で、同期発電機の出力を増加させようと考えた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

同期発電機の電機子巻線（１）の一端（６）に、コンデンサ等の容量性リアクタンス（３）を接続し、容量性リアクタンス（３）の他の一端を出力端子（７）とする。また、機関が高回転のときには、スイッチ（４）により、電機子巻線（１）及び電機子巻線（２）を、直列接続から並列接続に切り換える。回転数の検出とスイッチ（４）の開閉は、制御回路（５）で行う。以上の構成からなる同期発電機である。

【０００５】

【作用】電機子巻線（１）に接続された容量性リアクタンス（３）により、同期発電機の同期リアクタンスが減少する。従って、同期インピーダンスも減少して、従来よりも大きな電力を取り出すことが可能になる。容量性リアクタンス（３）の値が適切な場合、あらゆる実用回転数で有効となる。また、同期発電機の公称誘導起電力は、機関の回転数と、電機子巻線の巻線数の積に比例する。従って、同じ公称誘導起電力を発生させる場合、機関の回転数が２倍になれば、電機子巻線の巻線数は１／２でよいことになる。そこで、機関の回転数が、実用最低回転数の２倍以上になったとき、スイッチ（４）により、電機子巻線（１）及び電機子巻線（２）を直列接続から並列接続に切り換える。同期インピーダンスは大幅に減少して、従来よりも大きな電力を取り出すことが可能になる。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の実施例について説明する。（イ）容量性リアクタンス（３）は、コンデンサ単体の他に、コンデンサ、コイル、抵抗等を組み合わせて、全体として容量性リアクタンスの性質を持つものであれば使用可能である。機関の回転数を実用最低回転数に固定して、最も高出力となるように値を選ぶと、あらゆる実用回転数で有効となる。また、スイッチ（４）には、機械式の継電器や半導体素子等が使用できる。（ロ）ホンダ技研工業製の自動二輪車ＸＲ２５０Ｒに、この考案を実施した。この自動二輪車は、回転磁界形同期発電機を採用しており、界磁は永久磁石で作り出している。同期発電機の出力は単相交流である。また、蓄電池を備えていないため、前照灯、制動灯等の補器類への電力は、すべて同期発電機から供給される。補器類の電球の総消費電力は、約１２Ｖ８０Ｗである。容量性リアクタンス（３）には、無極性電解コンデンサを使用した。スイッチ（４）には、機械式の継電器を使用した。出力電圧を１２Ｖに保ち、同期発電機の出力を測定した。電機子巻線を巻き直すだけの従来の技術の場合は、機関の回転数１４００ｒｐｍで４５Ｗ、最大出力は８６Ｗであった。同期発電機の出力は不十分である。次に、電機子巻線に無極性電解コンデンサを接続すると、機関の回転数１４００ｒｐｍで９０Ｗ、最大出力は１４０Ｗに増加した。これならば、十分な電力を発生していると言える。更に、機関の回転数が２８００ｒｐｍ以上になったとき、電機子巻線を直列接続から並列接続に切り換えると、最大出力は２７０Ｗまで増加した。（ハ）自動二輪車の他に、自動車の同期発電機や携帯発電機等、あらゆる同期発電機に実施が可能である。ただし、電機子巻線に容量性リアクタンスを接続したときに、自己励磁現象を起こす同期発電機があるので、実施には注意を要する。

【０００７】

【考案の効果】

以下、この考案の効果について説明する。（イ）一般に、自動二輪車の単相交流同期発電機は、機関が低回転のときの出力が不足している。そのため、蓄電池を備えていない場合は、前照灯、方向指示灯等の補器類の明るさが不足してしまう。従って、周囲から認識されにくく大変危険である。特に夜間の走行では、前方の歩行者等の発見も遅れることになり、危険である。また、音量、消費電力が大きい機械式の警音器を作動させることができないので、音量、消費電力が小さい電子式の警音器を採用している。この警音器を作動させても、周囲から認識されることは希で、大変危険である。この考案によって、同期発電機の出力を増加させることにより、これらの問題はすべて解決される。また、同期発電機の出力が大きいため、各補器類の電球を交換して、更に明るくする事も可能である。更に、従来は取り付けていなかった車幅灯も点灯することが可能になる。自動二輪車は車幅が狭いため、対向車から自転車と誤認され、事故に至る場合があった。車幅灯の点灯により、このような誤認による事故を防ぐことが可能になる。このように、この考案は自動二輪車の安全性を高め、事故防止に効果がある。（ロ）自動二輪車の中には、サーボモータで排気装置を操作するものがある。そのためには、機関が低回転のときでも、安定した電力が必要である。現在、蓄電池を備えていない機種では、三相交流同期発電機を採用してこれに対応している。そのために、三相交流同期発電機本体の他に、整流器、電圧調整器、平滑コンデンサ、ＣＤＩなどを新たに開発しなければならなかった。しかし、この考案を実施すれば、従来の単相交流同期発電機のままで、サーボモータを確実に作動させることが可能になる。従って、開発費用、開発時間の節約になりばかりでなく、販売価格の上昇を抑えるという効果が期待できる。（ハ）携帯発電機に、この考案を実施すると、開発費、開発時間を従来よりもかけずに、出力の大きい製品を作ることができる。当然、出力の割には小型で軽量のものになるので、材料の消費も抑えられる。従って、資源の節約という効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の構成を示す配線図である。

【図２】従来の同期発電機の特性図である。

【符号の説明】１電機子巻線２電機子巻線３容量性リアクタンス４スイッチ５制御回路６電機子巻線と容量性リアクタンスの接続点７出力端子８出力端子９電機子巻線の巻数が少ない場合１０電機子巻線の巻数が多い場合

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電機子巻線（１）の一端（６）に、容量性
リアクタンス（３）を接続し、容量性リアクタンス
（３）の他の一端を出力端子（７）とした同期発電機。
【請求項２】機関が高回転のときに、電機子巻線（１）
及び電機子巻線（２）を、直列接続から並列接続に切り
換える請求項１の同期発電機。