JPH0646223Y2 - アウタロ−タ型発電機 - Google Patents

アウタロ−タ型発電機

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JPH0646223Y2
JPH0646223Y2 JP1986145470U JP14547086U JPH0646223Y2 JP H0646223 Y2 JPH0646223 Y2 JP H0646223Y2 JP 1986145470 U JP1986145470 U JP 1986145470U JP 14547086 U JP14547086 U JP 14547086U JP H0646223 Y2 JPH0646223 Y2 JP H0646223Y2
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JP
Japan
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power generation
armature coil
auxiliary
phase
stator core
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博 小檜山
純 梅津
元寿 清水
茂 藤井
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Honda Motor Co Ltd
Sawafuji Electric Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
Sawafuji Electric Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アウタロータ型発電機に係り、とくに外周部
に突極を有するステータコアを固定配置するとともに、
突極に3相の発電用主電機子コイルと3相の発電用補助
電機子コイルとを巻装し、外側に配されかつマグネット
が取付けられたロータを回転させることにより、上記主
電機子コイルと補助電機子コイルとからそれぞれ3相の
発電出力を取出すようにしたアウタロータ型発電機に関
する。
〔考案の概要〕
本考案は、ステータコアの突極に巻装される3相の発電
用主電機子コイルと3相の発電用補助電機子コイルとを
円周方向に補助電機子コイルが隣接しないようにとばし
て上記突極に巻装して配するようにしたものであって、
ステータ側の共通磁路の部分の磁気飽和を緩和するとと
もに、局部的な減磁をやわらげ、主電機子コイルと補助
電機子コイルの出力を向上させるようにしたものであ
る。
〔従来の技術〕
アウタロータ型の高周波発電機が知られている。このよ
うな発電機は、外周部に多数の突極を有するステータコ
アを固定配置するとともに、上記突極に3相の発電用電
機子コイルを巻装し、突極に対して微小なエアギャップ
をもって配されるマグネットを有するアウタロータを回
転駆動し、発電用電機子コイルから高周波の交流出力を
取出すようにしている。
〔考案が解決しようとする問題点〕
このような高周波のアウタロータ型発電機において、メ
インの3相の交流出力の他に補助の3相の交流出力を取
出す場合がある。このような場合には、従来は第7図に
示すように、ステータコア1の斜線を施した互いに隣接
しかつ連続する突極2に補助出力を取出すための3相の
発電用補助電機子コイルを順次巻装するようにし、残り
の突極2にメインの出力を取出すための3相の発電用主
電機子コイルを巻装するようにしていた。なおそれぞれ
の電機子コイルを3相にするのは、効率を高めるためで
ある。そして突極2に対して微小なエアギャップをもっ
てロータヨーク3にマグネット4を取付けるようにして
いた。
このようなステータコア上における2種類の電機子コイ
ルの配置によれば、ステータ1の共通磁路の部分が磁気
飽和し易く、補助出力端での短絡等による局部的な減磁
が発生し易く、これによってそれぞれの電機子コイルの
発電出力に限界を生ずるとともに、磁気音が大きくなる
欠点がある。
本考案はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ステータの磁気飽和を緩和し、ロータの局部的な減
磁をやわらげ、出力を向上させるようにしたアウタロー
タ型発電機を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案は、ステータコアと、アウタロータと、3相の発
電用主電機子コイルと、3相の発電用補助電機子コイル
とを有するアウタロータ型発電機であって、 ステータコアは、外周部に放射状に突出する複数の突極
を有し、 アウタロータは、マグネットを有し、マグネットがステ
ータコアの突極の先端部にエアギャップを介して対向
し、 3相の発電用主電機子コイルは、ステータコアの突極に
任意の突極を隣接しないようにとばして巻装され、 3相の発電用補助電機子コイルは、隣接しないようにと
ばした突極に巻装された アウタロータ型発電機に関するものである。
〔作用〕
マグネットを有するアウタロータをステータコアに対し
て回転させると、ステータコアの突極に巻装された3相
の発電用主電機子コイルと3相の発電用補助電機子コイ
ルとからそれぞれ交流出力が取出される。
〔実施例〕
第3図は本実施例に係る発電機を示しており、この発電
機はエンジンによって駆動される高周波発電機から構成
されている。そしてエンジンのケーシングの一部にはマ
ウント用スリーブ10が形成されており、このスリーブ10
の先端部にステータコア11が固着されている。ステータ
コア11は第4図および第5図に示すように、外周部に多
数の突極12を備えており、これらの突極12にボビン13を
介して、15個の3相の発電用主電機子コイル14、6個の
バッテリ充電用の3相の発電用補助電機子コイル15、お
よび単相の点火用発電コイル16、同じく単相の電源用発
電コイル17をそれぞれ巻装するようになっており、合計
23個の突極12にそれぞれコイルを備えるようになってい
る。
これらのコイルの内、3相の発電用主電機子コイル14は
第6図に示すように、6つのダイオード18から成る3相
全波整流回路を介してレギュレータ19に接続されてい
る。レギュレータ19はインバータ20と接続されており、
このインバータ20によって低周波の交流出力を得るよう
になっている。また3相のバッテリ充電用の発電用補助
電機子コイル15は3つのダイオード21から成る3相半波
整流回路と接続されるようになっており、この整流回路
の出力によって、図外のバッテリを充電するようにして
いる。また点火用発電コイル16は点火回路22と接続され
ており、点火回路22の出力によってこの発電機を駆動す
るガソリンエンジンの点火プラグ23に火花を発生させて
点火動作を行なうようにしている。つぎに電源用発電コ
イル17は、電源回路24と接続されるようになっている。
そして電源回路24が上記レギュレータ19およびインバー
タ20を駆動するようになっている。
つぎにこの発電機のロータの構造について説明すると、
第3図に示すようにマウント用スリーブ10には貫通孔が
形成されるとともに、この貫通孔にはボールベアリング
25とオイルシール26とが巻装されている。そしてこれら
のベアリング25およびオイルシール26を貫通するように
クランクシャフト27が発電機側に延びており、このクラ
ンクシャフト27の先端側のテーパ部に結合用ボス28を介
してロータヨーク29が結合されるようになっている。ロ
ータヨーク29にはマグネット30が固着されており、微小
なエアギャップを介して上記突極12と対向するようにな
っている。さらにロータヨーク29には冷却用ファン31が
固着されており、この発電機の冷却を行なうようになっ
ている。
つぎに上記ステータコア11上における3相の発電用主電
機子コイル14とバッテリ充電用の3相の発電用補助電機
子コイル15の配置について説明すると、第1図に示すよ
うに、ステータコア11の突極12の内斜線を施した突極12
にバッテリ充電用の発電用補助電機子コイル15が巻装さ
れるようになっている。これに対して残りの突極12には
発電用主電機子コイル14が巻装されるようになってい
る。すなわち補助出力を取出すための3相の発電用補助
電機子コイル15が巻装されている突極12が連続して隣接
することなく、主電機子コイル14を巻装した突極12の間
に配されるようになっている。
以上のような構成において、この発電機と直結されたエ
ンジンが駆動されると、クランクシャフト27によって第
3図に示すロータヨーク29が回転されることになる。従
ってマグネット30がステータコア11に対して回転される
ことになり、これによって発電用主電機子コイル14が高
周波の交流出力を発生する。この交流出力は6つのダイ
オード18から成る全波整流回路によって整流されるとと
もに、第6図に示すレギュレータ19によって電圧調整が
行なわれ、さらにインバータ20によって低周波、例えば
50Hzあるいは60Hzの商用周波数の交流に変換されるよう
になっている。なおレギュレータ19およびインバータ20
は、単相の発電コイル17の出力によって、電源回路24を
介して駆動されるようになっている。またこのときにエ
ンジンは、点火用発電コイル16の出力によって、点火回
路22を介して点火動作が行なわれるようになっている。
さらに必要に応じて、3相の発電用補助電機子コイル15
の発生する出力によって、ダイオード21から成る半波整
流回路を介して、バッテリの充電が行なわれるようにな
っている。
このようにして作動する発電機において、上述の如く補
助出力を取出すための発電用補助電機子コイル15を第1
図に示すように、メインの出力を取出す発電用主電機子
コイル14の間に配し、円周方向に補助電機子コイルが隣
接しないようにとばして配するようにしている。すなわ
ち斜線を施した突極12に補助出力用の補助電機子コイル
15を巻装するとともに、他の突極12にメインの出力を取
出す主電機子コイル14を配するようにしている。このよ
うに配することによって、ステータコア11の共通磁路の
部分の磁気飽和を緩和することが可能になり、発電用主
電機子コイル14、発電用補助電機子コイル15の出力端で
の短絡等の減磁に対し、従来は第7図に示すようにロー
タマグネット側で2極に集中するのに対し、第1図の構
成によれば、4極のマグネット30に分散されるために、
各極への減磁力が小さくなる。従って同じ種類の磁石30
を用いる場合には、磁石の厚さを薄くしてコストダウン
を図ることが可能になる。また保磁力が小さくて磁束密
度の大きい磁石30の選択が可能になり、これによって発
電機の出力を向上させることが可能になる。またステー
タコア11の円周方向に補助電機子コイル15が分散される
ために、局部的な磁気吸引力あるいは反発力が少なくな
り、磁気音も小さくなる。
また本実施例に係るアウタロータ型発電機は、そのステ
ータコア11の突極12に3相の発電機用主電機子コイル14
ばかりでなく、バッテリ充電用の補助電機子コイル15、
点火用発電コイル16、電源用発電コイル17がそれぞれ巻
装されるようになっており、エンジンのクランクシャフ
ト27によって外側のロータヨーク29が回転されると、こ
のロータヨーク29に保持されているマグネット30によっ
て上記の各コイル14、15、16、17にそれぞれ発電出力を
生ずることになる。従って単一のロータ29の回転駆動に
よって、4種類の発電出力を取出すことができ、外部か
ら何等の電気的なエネルギを供給することなく、商用電
源と同じ周波数の電力を取出すことができるばかりでな
く、エンジンの点火とバッテリの充電と電気負荷の駆動
とを行なうことが可能なエンジン発電機を提供できるよ
うになる。
第2図は変形例に係る3相の発電用補助電機子コイル15
の配置を示すものであって、補助出力を取出す3相の発
電用補助電機子コイル15を巻装するための斜線を施した
突極12の配置をさらに広く分散させるようにしている。
すなわち3相の発電用補助電機子コイル15が巻装される
突極12間に、メインの出力を取出す発電用主電機子コイ
ル14が巻装される3つの突極12を配するようにしてい
る。このような構成によれば、とくにメインの出力を取
出すときに磁気抵抗を全体的に低くできるというメリッ
トが生ずる。一般にメインの出力と補助出力とを同時に
取出すことは非常に少なく、片方のみを使うことが多い
ので、それぞれの場合にともに出力が向上することにな
る。そしてとくに第2図に示す構成によれば、メインの
出力を取出すときに補助出力を取出す発電用補助電機子
コイル15が巻装された突極12を磁路として有効に使用す
ることが可能になる。
なお上記実施例は、15個の発電用主電機子コイル14と6
個の発電用補助電機子コイル15とを有する例であるが、
極数は任意に変更可能であって、8極や24極としてもよ
い。さらに3相の巻線も2種類に限定されることなく、
3種あるいは4種の場合であってもよく、これらの場合
においても同様の効果が期待できることになる。
〔考案の効果〕
以上のように本考案によれば、3相の発電用補助電機子
コイルは、巻装される突極が隣接しないように3相の発
電用主電機子コイルが巻装されている突極の間の突極に
とばして巻装されるようになっているために、これによ
ってステータのとくに共通磁路の部分の磁気飽和を緩和
することが可能になる。あるいはまたステータの共通磁
路の部分をより狭くできるようになる。また外側のロー
タについては、巻線出力端での短絡等の減磁に対して、
ロータマグネット側において少数の極に集中することが
なく、分散することができるので、これによって各極へ
の減磁力を低減することが可能になる。従ってより寸法
の小さなマグネットが使用できようになり、あるいはま
た磁界が強くて磁束密度が大きい磁石の選択が可能にな
り、発電機の出力を向上させることが可能になる。また
発電用補助電機子コイルと鎖交する磁束を発生するマグ
ネットが円周方向に分散するために、局部的な磁気吸引
力あるいは磁気反発力がやわらげられ、磁気音が小さく
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の発電機の突極の構成を示す展開正面
図、第2図は同変形例の展開正面図、第3図は発電機の
全体の構造を示す縦断面図、第4図はステータの平面
図、第5図は第4図におけるV〜V線断面図、第6図は
発電機の回路を示す回路図、第7図は従来の発電機の突
極の配置を示す展開正面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 11……ステータコア 12……突極 14……発電用主電機子コイル 15……発電用補助電機子コイル 17……電源用発電コイル 18……ダイオード(3相全波整流回路) 20……インバータ 21……ダイオード(3相半波整流回路) 24……電源回路 29……ロータヨーク 30……マグネット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 元寿 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)考案者 藤井 茂 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭57−113674(JP,U)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステータコア(11)と、アウタロータ(2
    9)と、3相の発電用主電機子コイル(14)と、3相の
    発電用補助電機子コイル(15)とを有するアウタロータ
    型発電機であって、 ステータコア(11)は、外周部に放射状に突出する複数
    の突極(12)を有し、 アウタロータ(29)は、マグネット(30)を有し、マグ
    ネット(30)がステータコア(11)の突極(12)の先端
    部にエアギャップを介して対向し、 3相の発電用主電機子コイル(14)は、ステータコア
    (11)の突極(12)に任意の突極(12)を隣接しないよ
    うにとばして巻装され、 3相の発電用補助電機子コイル(15)は、隣接しないよ
    うにとばした突極(12)に巻装された アウタロータ型発電機。
JP1986145470U 1986-09-22 1986-09-22 アウタロ−タ型発電機 Expired - Lifetime JPH0646223Y2 (ja)

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JPS6351573U JPS6351573U (ja) 1988-04-07
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JP4654058B2 (ja) * 2005-03-18 2011-03-16 本田技研工業株式会社 発電機の発電子構造
JP2008114745A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Toyota Motor Corp 車両用サスペンションシステム

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