JPH07107717A - 永久磁石式発電機 - Google Patents

永久磁石式発電機

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Publication number
JPH07107717A
JPH07107717A JP26813193A JP26813193A JPH07107717A JP H07107717 A JPH07107717 A JP H07107717A JP 26813193 A JP26813193 A JP 26813193A JP 26813193 A JP26813193 A JP 26813193A JP H07107717 A JPH07107717 A JP H07107717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
electromagnetic clutch
permanent magnet
stator core
revolution
Prior art date
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Pending
Application number
JP26813193A
Other languages
English (en)
Inventor
Takero Nakajima
健朗 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP26813193A priority Critical patent/JPH07107717A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータとして永久磁石を用いた永久磁石式発
電機において、回転数が増大しても発電電圧が過大とな
らないようにすること。 【構成】 永久磁石式発電機1のロータとステータコア
とを、6A,6Bおよび4A,4Bの2つづつに分割す
る。一方のロータ6Bは、回転軸3に対して回動自在に
構成しておく。回転軸3には電磁クラッチ支持体15を
固着し、これとロータ6Bとの間に電磁クラッチ16を
設ける。回転数センサ20により回転軸3の回転数を検
出し、それが所定値以下の場合にはスイッチ制御回路1
9によりスイッチ部18をオンする。電磁クラッチは吸
着状態となり、2つのロータによる回転磁界がステータ
コアに作用し、所要の出力を得る。回転数が所定値より
大となった場合には、スイッチ部をオンして電磁クラッ
チを離脱状態にし、ロータ6Bを回転しないようにす
る。これによりステータコアに作用する回転磁界は減少
するので、発電出力が過大となるのが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロータとして永久磁石
を用い、ケースに固定された発電巻線から発電電圧を取
り出す永久磁石式発電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の永久磁石式発電機を表す
図であり、図3は図2のX−Xの断面図である。これら
の図において、1は永久磁石式発電機、2はケース、3
は回転軸、4はステータコア、5は発電巻線、6はロー
タ、7はロータヨーク、8は位置固定具、9はベアリン
グ、10はレギュレータ、11はバッテリである。
【0003】回転軸3にはロータヨーク7が取り付けら
れ、ロータ6はロータヨーク7に収納される。ロータヨ
ーク7の位置は、位置固定具8により固定される。ロー
タ6は複数個の永久磁石で出来ており、それら永久磁石
は、図3に示すように、N,S極が周方向に交互に現れ
るように配設されている。なお、回転軸3は、図示しな
い原動機(例、車両のエンジン)により回転される。
【0004】ロータ6の外周面に対向するようにステー
タコア4が設けられ、それには公知のように発電巻線5
が配設される。なお、ステータコア4は、ケース2の内
面に固定される。発電巻線5からの発電出力(例、3
相)は、レギュレータ10に入力される。車両発電機と
して搭載される場合には、レギュレータ10の出力はバ
ッテリ11を充電したり、車両負荷(図示せず)に給電
したりするのに使用される。
【0005】このような永久磁石式発電機に関する従来
の文献としては、例えば、特開平3−265451号公報があ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】(問題点)しかしなが
ら、前記した従来の永久磁石式発電機では、回転数が大
になるにつれて発電電圧も大となり、電気負荷やバッテ
リに過電圧がかかって悪影響を及ぼすという問題点があ
った。
【0007】(問題点の説明)永久磁石式発電機は、し
ばしば車両用発電機として用いられるが、そのような場
合、エンジンのアイドル運転状態(回転数小)でも定格
出力を出すように設計される。従って、高速運転状態の
場合にはエンジンの回転数が増大するので、発電出力は
定格出力よりも遙かに大となり、接続されている負荷や
バッテリに悪影響を及ぼす。本発明は、以上のような問
題点を解決することを課題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、複数個の永久磁石で構成されているロ
ータと、該ロータの周面と対向して配設されたステータ
コアと、該ステータコアに巻回された発電巻線とを有す
る永久磁石式発電機において、前記ロータが回転軸に固
定された第1のロータと回転軸に対して回動自在とされ
た第2のロータとから構成され、前記ステータコアが前
記第1のロータに対向させられた第1のステータコアと
前記第2のロータに対向させられた第2のステータコア
とから構成され、回転軸に固着された電磁クラッチ支持
体と、該電磁クラッチ支持体と前記第2のロータとの側
面との間に設けられ、回転軸の回転数が所定値以下の時
には吸着状態とされ所定値より大の時には離脱状態とさ
れる電磁クラッチとを具えることとした。
【0009】
【作 用】永久磁石式発電機のロータとステータコア
とを2つに分割し、一方のロータは回転軸に対して回動
自在に構成しておく。また、回転軸に電磁クラッチ支持
体を固着し、これと前記一方のロータとの間に電磁クラ
ッチを設ける。そして、回転軸の回転数が小の場合に
は、電磁クラッチを吸着状態にして2つのロータによる
回転磁界をステータコアに作用させ、所要の出力を得
る。回転数が大となって来た場合には、電磁クラッチを
離脱状態にして、一方のロータは回転しないようにす
る。これによりステータコアに作用する回転磁界は減少
するので、発電出力が過大となるのが抑制される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の永久磁石式発電機を示
す。符号は図2のものに対応し、4A,4Bはステータ
コア、6A,6Bはロータ、7A,7Bはロータヨー
ク、12はベアリング、13はスリップリング、14は
ブラシ、15は電磁クラッチ支持体、16は電磁クラッ
チ、17は励磁巻線、18はスイッチ部、19はスイッ
チ制御回路、20は回転数センサである。
【0011】発電巻線5は、2つのステータコア4A,
4Bにわたって共通して巻回される。ステータコア4A
に対向するロータとしては6Aが設けられ、これは従来
と同様回転軸3に固定される。ステータコア4Bに対向
するロータとしては6Bが設けられ、これは回転軸3に
対して回動自在とされる。そのため、ロータ6Bを収納
しているロータヨーク7Bと回転軸3との間には、例え
ばベアリング12が介在せしめられる。
【0012】ステータコア4Bの軸方向の側方には、回
転軸3に固定された電磁クラッチ支持体15が設けら
れ、それとステータコア4Bとの間には、電磁クラッチ
16が設けられる(図中の点線部分が、吸着あるいは離
脱する境界部を表している)。励磁巻線17は、電磁ク
ラッチ16を作動させるためのものであり、これには、
レギュレータ10あるいはバッテリ11から、スイッチ
部18およびスリップリング13とブラシ14とを介し
て給電される。
【0013】スイッチ部18のオン,オフは、スイッチ
制御回路19によって制御される。スイッチ制御回路1
9は、回転数センサ20で検出された回転数が、予め定
めた所定値以下の時には、スイッチ部18をオンする制
御信号を発する。回転数が該所定値より大の時には、ス
イッチ部18をオフする制御信号を発する。
【0014】電磁クラッチ16としては、公知の構成の
ものを使用することが出来る。図示はしていないが、例
えば、ステータコア4Bの側面にリターンスプリングで
復帰するアーマチュアを設け、それと対向して吸着・離
脱するクラッチ板を、電磁クラッチ支持体15に設ける
構成とする。励磁巻線17に電流を流すと、その電磁力
により吸着が行われ、電流を停止するとリターンスプリ
ングにより離脱が行われる。
【0015】以上のような本発明は、構成上、図2の従
来の永久磁石式発電機と次の点で相違する。第1の相違
点は、ステータコアおよびロータを、それぞれ4A,4
Bおよび6A,6Bの2つづつに分割したという点であ
る。第2の相違点は、回転軸3に固定された電磁クラッ
チ支持体15を設け、これと一方のロータとの間を、電
磁クラッチ16により吸着・離脱できるようにしたとい
う点である。第3の相違点は、スリップリング13とそ
れに摺動するブラシ14とスイッチ部18とを設け、電
磁クラッチ16の励磁巻線17への給電を、スイッチ部
18のオン,オフによって制御するようにした点であ
る。
【0016】次に、動作を説明する。回転数センサ20
により回転軸3の回転数を検出するが、エンジンのアイ
ドル状態における回転のように回転数が小であり、予め
定めた所定値より小さい場合においては、スイッチ制御
回路19はスイッチ部18をオンし、励磁巻線17に電
流を供給する。すると、電磁クラッチ16は吸着状態に
なり、ロータ6Bは電磁クラッチ支持体15と結合さ
れ、ロータ6Aと同様に回転する。
【0017】この状態では、ロータ6Aが回転すること
による回転磁界がステータコア4Aに作用すると共に、
ロータ6Bが回転することによる回転磁界がステータコ
ア4Bに作用する。発電巻線5には、両方の回転磁界と
いう豊富な回転磁界による電力が生ぜしめられるので、
回転数が小であっても所要の定格出力を発生することが
出来る。
【0018】もし、エンジンの回転数が大となり、回転
軸3の回転数が大となって来た場合にも、回転数が小の
場合と同様にロータ6A,6Bの回転磁界が存在する
と、発電出力は過大となってしまう。そこで、回転数が
前記所定値より大となった場合には、スイッチ制御回路
19によりスイッチ部18をオフし、励磁巻線17への
電流を停止する。すると、電磁クラッチ16は離脱状態
になり、ロータ6Bと電磁クラッチ支持体15との結合
は解除される。その結果、回転軸3と共に回転するロー
タはロータ6Aのみとなり、ステータコアに作用する回
転磁界は、ロータ6Aの回転磁界のみに減少する。回転
磁界の減少により、発電巻線5に生ずる発電電力が過大
となることが防止される。
【0019】なお、ロータ6A,6Bのそれぞれが発す
る磁界の強さは、適宜決めることが出来るが、もし等し
い大きさとしていた場合には、電磁クラッチ16の離脱
で回転磁界は半減される。
【0020】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の永久磁石式発
電機によれば、ロータとステータコアとを2つに分割
し、一方のロータは電磁クラッチの作動により回転軸と
共に回転したりしなかったり出来るように構成してお
く。そして、回転数が小の場合には、電磁クラッチを吸
着状態にして2つのロータによる回転磁界をステータコ
アに作用させるが、回転数が大となって来た場合には、
電磁クラッチを離脱状態にしてステータコアに作用する
回転磁界を減少させるので、発電出力が過大となるのが
抑制される。これにより、給電される電気負荷やバッテ
リに、過電圧が印加されることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の永久磁石式発電機
【図2】 従来の永久磁石式発電機
【図3】 従来の永久磁石式発電機における断面図
【符号の説明】
1…永久磁石式発電機、2…ケース、3…回転軸、4,
4A,4B…ステータコア、5…発電巻線、6,6A,
6B…ロータ、7,7A,7B…ロータヨーク、8…位
置固定具、9…ベアリング、10…レギュレータ、11
…バッテリ、12…ベアリング、13…スリップリン
グ、14…ブラシ、15…電磁クラッチ支持体、16…
電磁クラッチ、17…励磁巻線、18…スイッチ部、1
9…スイッチ制御回路、20…回転数センサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の永久磁石で構成されているロー
    タと、該ロータの周面と対向して配設されたステータコ
    アと、該ステータコアに巻回された発電巻線とを有する
    永久磁石式発電機において、前記ロータが回転軸に固定
    された第1のロータと回転軸に対して回動自在とされた
    第2のロータとから構成され、前記ステータコアが前記
    第1のロータに対向させられた第1のステータコアと前
    記第2のロータに対向させられた第2のステータコアと
    から構成され、回転軸に固着された電磁クラッチ支持体
    と、該電磁クラッチ支持体と前記第2のロータとの側面
    との間に設けられ、回転軸の回転数が所定値以下の時に
    は吸着状態とされ所定値より大の時には離脱状態とされ
    る電磁クラッチとを具えたことを特徴とする永久磁石式
    発電機。
JP26813193A 1993-09-30 1993-09-30 永久磁石式発電機 Pending JPH07107717A (ja)

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JPH07107717A true JPH07107717A (ja) 1995-04-21

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6713990B1 (en) 1999-08-09 2004-03-30 Moteurs Leroy-Somer Device for producing electricity having voltage-booster chopper circuit with an IGBT transistor
JP2005130626A (ja) * 2003-10-24 2005-05-19 Shinko Electric Co Ltd 発電装置
CN110855040A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 奇瑞汽车股份有限公司 一种电机转子结构及永磁同步电机
WO2021020021A1 (ja) * 2019-07-29 2021-02-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動工具

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