JPH07288940A - 永久磁石回転電機 - Google Patents
永久磁石回転電機Info
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- JPH07288940A JPH07288940A JP6075048A JP7504894A JPH07288940A JP H07288940 A JPH07288940 A JP H07288940A JP 6075048 A JP6075048 A JP 6075048A JP 7504894 A JP7504894 A JP 7504894A JP H07288940 A JPH07288940 A JP H07288940A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
- H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転速度に応じて界磁束を自動的に調整し得
る永久磁石で構成した界磁極を有する永久磁石回転電機
を提供する。 【構成】 複数個（図では４個）の扇形の永久磁石１ａ
〜１ｄを回転軸２の周囲に配設して界磁極を構成した回
転界磁形の回転電機において、周方向で隣接する永久磁
石１ａ〜１ｄ間に、外周側が幅広部４ａ〜４ｄ、内周側
が幅狭部５ａ〜５ｄとなっている溝３ａ〜３ｄを形成す
るとともに、幅狭部５ａ〜５ｄに磁石７ａ〜７ｄを径方
向に移動可能に挿入し、この磁石７ａ〜７ｄの径方向の
位置をバネ９ａ〜９ｄで規制することにより、当該回転
子の回転に伴ない磁石７ａ〜７ｄに作用する遠心力に固
有の位置に磁石７ａ〜７ｄを占位させることにより、回
転の上昇に伴ない界磁束が減少するようにしたものであ
る。
る永久磁石で構成した界磁極を有する永久磁石回転電機
を提供する。 【構成】 複数個（図では４個）の扇形の永久磁石１ａ
〜１ｄを回転軸２の周囲に配設して界磁極を構成した回
転界磁形の回転電機において、周方向で隣接する永久磁
石１ａ〜１ｄ間に、外周側が幅広部４ａ〜４ｄ、内周側
が幅狭部５ａ〜５ｄとなっている溝３ａ〜３ｄを形成す
るとともに、幅狭部５ａ〜５ｄに磁石７ａ〜７ｄを径方
向に移動可能に挿入し、この磁石７ａ〜７ｄの径方向の
位置をバネ９ａ〜９ｄで規制することにより、当該回転
子の回転に伴ない磁石７ａ〜７ｄに作用する遠心力に固
有の位置に磁石７ａ〜７ｄを占位させることにより、回
転の上昇に伴ない界磁束が減少するようにしたものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は永久磁石回転電機に関
し、特にハイブリッド方式の電気自動車（Electric Veh
icles)の発電機に適用して有用なものである。
し、特にハイブリッド方式の電気自動車（Electric Veh
icles)の発電機に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の電気自動車の電源は、バッテリだ
けであるが、ハイブリッド方式と呼称される電気自動車
では、バッテリと発電機とを電源としている。このとき
の発電機は、通常、エンジンを原動機として駆動してい
るが、原動機（エンジン）の回転数が高くなると電圧が
上昇し、バッテリチャージ電流が過大になるため、界磁
電流で発電電圧を調整している。
けであるが、ハイブリッド方式と呼称される電気自動車
では、バッテリと発電機とを電源としている。このとき
の発電機は、通常、エンジンを原動機として駆動してい
るが、原動機（エンジン）の回転数が高くなると電圧が
上昇し、バッテリチャージ電流が過大になるため、界磁
電流で発電電圧を調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
発電機は、界磁電流を調整しなければならないので、界
磁極を永久磁石で構成することができず、界磁コイル、
給電ブラシ、界磁電流調整装置が必要になる。
発電機は、界磁電流を調整しなければならないので、界
磁極を永久磁石で構成することができず、界磁コイル、
給電ブラシ、界磁電流調整装置が必要になる。
【０００４】このため、システムが大嵩で高価なものと
なるばかりでなく効率及び高速化にも限界がある。
なるばかりでなく効率及び高速化にも限界がある。
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、回転速度
に応じて界磁束を自動的に調整し得る永久磁石で構成し
た界磁極を有する永久磁石回転電機を提供することを目
的とする。
に応じて界磁束を自動的に調整し得る永久磁石で構成し
た界磁極を有する永久磁石回転電機を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、永久磁石により界磁極を構成した回転界磁
形の回転子を有する永久磁石回転電機において、界磁極
を構成するよう回転軸に固着してその周方向に亘り複数
個配設した永久磁石と、周方向で隣接する永久磁石の相
対向する端面間で形成するとともに、外周側が狭広部、
内周側が幅狭部となって、両者が段部を介して連続して
いる溝と、上記溝の幅狭部に、この幅狭部内で径方向に
亘り移動可能に挿入した磁石と、回転に伴ない上記磁石
に作用する遠心力に応じてこの遠心力に固有の位置に磁
石の径方向の位置に規制する位置規制部材とを有するこ
とを特徴とする。
明の構成は、永久磁石により界磁極を構成した回転界磁
形の回転子を有する永久磁石回転電機において、界磁極
を構成するよう回転軸に固着してその周方向に亘り複数
個配設した永久磁石と、周方向で隣接する永久磁石の相
対向する端面間で形成するとともに、外周側が狭広部、
内周側が幅狭部となって、両者が段部を介して連続して
いる溝と、上記溝の幅狭部に、この幅狭部内で径方向に
亘り移動可能に挿入した磁石と、回転に伴ない上記磁石
に作用する遠心力に応じてこの遠心力に固有の位置に磁
石の径方向の位置に規制する位置規制部材とを有するこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成の本発明によれば、回転子の回転に伴
ないこの回転速度が上昇すると、より大きな遠心力が磁
石に作用するため、回転速度が上昇する程、磁石が半径
方向に沿い外方に移動する。
ないこの回転速度が上昇すると、より大きな遠心力が磁
石に作用するため、回転速度が上昇する程、磁石が半径
方向に沿い外方に移動する。
【０００８】このため、この磁石の位置により界磁束が
調整される。すなわち、磁石が半径方向に沿い外方に移
動すればする程、界磁束が減少する。
調整される。すなわち、磁石が半径方向に沿い外方に移
動すればする程、界磁束が減少する。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１０】図１は本発明の実施例に係る永久磁石回転
電機の回転子を示す正面図である。この回転子は固定子
巻線を有する円筒状の固定子鉄心の中に収納され、回転
軸を回転中心として図中時計方向、若しくは反時計方向
に回転する。このときの固定子の構造は既存のものと何
ら変わるところはないので、説明は省略する。また、本
実施例の回転電機は発電機として説明する。
電機の回転子を示す正面図である。この回転子は固定子
巻線を有する円筒状の固定子鉄心の中に収納され、回転
軸を回転中心として図中時計方向、若しくは反時計方向
に回転する。このときの固定子の構造は既存のものと何
ら変わるところはないので、説明は省略する。また、本
実施例の回転電機は発電機として説明する。
【００１１】図１に示すように、本実施例に係る発電機
は、永久磁石１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで形成した界磁極
を有する回転界磁形の発電機である。永久磁石１ａ〜１
ｄは略扇状をなし、回転軸２の囲りに４個が配設され、
交互にＮ極及びＳ極を形成している。また、永久磁石１
ａ〜１ｄの径方向に沿う端面は、周方向で隣接する永久
磁石（１ａ，１ｂ），（１ｂ，１ｃ），（１ｃ，１
ｄ），（１ｄ，１ａ）と間隔を介して相対向している。
かかる間隔により、周方向で隣接する永久磁石（１ａ，
１ｂ）〜（１ｄ，１ａ）の間には溝３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄが形成される。
は、永久磁石１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄで形成した界磁極
を有する回転界磁形の発電機である。永久磁石１ａ〜１
ｄは略扇状をなし、回転軸２の囲りに４個が配設され、
交互にＮ極及びＳ極を形成している。また、永久磁石１
ａ〜１ｄの径方向に沿う端面は、周方向で隣接する永久
磁石（１ａ，１ｂ），（１ｂ，１ｃ），（１ｃ，１
ｄ），（１ｄ，１ａ）と間隔を介して相対向している。
かかる間隔により、周方向で隣接する永久磁石（１ａ，
１ｂ）〜（１ｄ，１ａ）の間には溝３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄが形成される。
【００１２】溝３ａ〜３ｄは、外周側が幅広で内周側が
幅狭に形成してあり、かかる幅広部４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄと幅狭部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとが段部６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄを介して連続する形状となっている。
幅狭に形成してあり、かかる幅広部４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄと幅狭部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとが段部６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄを介して連続する形状となっている。
【００１３】磁石７ａ〜７ｄは、幅狭部５ａ〜５ｄと略
同幅に形成して溝３ａ〜３ｄ内を移動可能に各溝３ａ〜
３ｄ内に挿入されている。
同幅に形成して溝３ａ〜３ｄ内を移動可能に各溝３ａ〜
３ｄ内に挿入されている。
【００１４】また、磁石７ａ〜７ｄの外周側端面と、隣
接する永久磁石（１ａ，１ｂ）〜（１ｄ，１ａ）間に両
端が固着され溝３ａ〜３ｄをその最外周部で閉塞してい
る押え蓋８ａ〜８ｄとの間には、バネ９ａ〜９ｄが介在
させてあり、これらバネ９ａ〜９ｄで磁石７ａ〜７ｄの
溝３ａ〜３ｄ内における位置をそれぞれ規制するように
構成してある。かくして、当該回転子の回転に伴ない磁
石７ａ〜７ｄに作用する遠心力により、磁石７ａ〜７ｄ
がバネ９ａ〜９ｄのバネ力に抗して径方向外方に移動す
るとともに、遠心力とバネ９ａ〜９ｄによる反力が平衡
する位置で停止する。
接する永久磁石（１ａ，１ｂ）〜（１ｄ，１ａ）間に両
端が固着され溝３ａ〜３ｄをその最外周部で閉塞してい
る押え蓋８ａ〜８ｄとの間には、バネ９ａ〜９ｄが介在
させてあり、これらバネ９ａ〜９ｄで磁石７ａ〜７ｄの
溝３ａ〜３ｄ内における位置をそれぞれ規制するように
構成してある。かくして、当該回転子の回転に伴ない磁
石７ａ〜７ｄに作用する遠心力により、磁石７ａ〜７ｄ
がバネ９ａ〜９ｄのバネ力に抗して径方向外方に移動す
るとともに、遠心力とバネ９ａ〜９ｄによる反力が平衡
する位置で停止する。
【００１５】界磁束は、磁石７ａ〜７ｄが外周側に位置
すればする程減少する。その分幅狭部５ａ〜５ｄに挿入
される長さＨが減少し、永久磁石１ａ〜１ｄとの間に大
きな間隙を有する幅広部４ａ〜４ｄに挿入される長さが
増大するからである。
すればする程減少する。その分幅狭部５ａ〜５ｄに挿入
される長さＨが減少し、永久磁石１ａ〜１ｄとの間に大
きな間隙を有する幅広部４ａ〜４ｄに挿入される長さが
増大するからである。
【００１６】上記実施例によれば、発電機の回転数が増
大すればする程、磁石７ａ〜７ｄに作用する遠心力が増
大し、磁石７ａ〜７ｄがより外周側に移動する。この結
果界磁束が減少し、回転数の増大に伴ない発電電圧の上
昇が抑制され、適正な発電電圧（例えばバッテリチャー
ジ電圧）に自動的に調整される。
大すればする程、磁石７ａ〜７ｄに作用する遠心力が増
大し、磁石７ａ〜７ｄがより外周側に移動する。この結
果界磁束が減少し、回転数の増大に伴ない発電電圧の上
昇が抑制され、適正な発電電圧（例えばバッテリチャー
ジ電圧）に自動的に調整される。
【００１７】図２は、かかる自動調整機能を示す特性図
である。同図中、一点鎖線はバッテリ電圧、実線は本実
施例における発電電圧、点線は界磁束を無制御の場合の
発電電圧特性である。同図を参照すれば回転数が増大し
ても発電電圧は然程変化せず、一定電圧に確保されてい
ることが分かる。
である。同図中、一点鎖線はバッテリ電圧、実線は本実
施例における発電電圧、点線は界磁束を無制御の場合の
発電電圧特性である。同図を参照すれば回転数が増大し
ても発電電圧は然程変化せず、一定電圧に確保されてい
ることが分かる。
【００１８】上記実施例は発電機の場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、電動機
であっても勿論良い。
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、電動機
であっても勿論良い。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、界磁極を構成する回転子の回転
数の増減に伴ない界磁束を自動的に減少若しくは増大さ
せることができるので、発電機の場合には一定電圧を供
給することができるとともに、電動機の場合には定速運
転を行なうことができる。
うに、本発明によれば、界磁極を構成する回転子の回転
数の増減に伴ない界磁束を自動的に減少若しくは増大さ
せることができるので、発電機の場合には一定電圧を供
給することができるとともに、電動機の場合には定速運
転を行なうことができる。
【００２０】しかも、かかる制御は、従来技術の如く界
磁電流を制御する等、外部から制御量を与えてやること
なくなし得るので、当該回転電機の構造の簡素化及びコ
ストダウンも達成し得る。
磁電流を制御する等、外部から制御量を与えてやること
なくなし得るので、当該回転電機の構造の簡素化及びコ
ストダウンも達成し得る。
【図１】本発明の実施例に係る永久磁石回転電機の回転
子を示す正面図。
子を示す正面図。
【図２】上記実施例の回転数−発電電圧特性を示すグラ
フ。
フ。
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 永久磁石 ２ 回転軸 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 溝 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 幅広部 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 幅狭部 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 段部 ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 磁石 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 押え蓋 ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ バネ
Claims (2)
- 【請求項１】 永久磁石により界磁極を構成した回転界
磁形の回転子を有する永久磁石回転電機において、界磁
極を構成するよう回転軸に固着してその周方向に亘り複
数個配設した永久磁石と、周方向で隣接する永久磁石の
相対向する端面間で形成するとともに、外周側が幅広
部、内周側が幅狭部となって、両者が段部を介して連続
している溝と、上記溝の幅狭部に、この幅狭部内で径方
向に亘り移動可能に挿入した磁石と、回転に伴ない上記
磁石に作用する遠心力に応じてこの遠心力に固有の位置
に磁石の径方向の位置を規制する位置規制部材とを有す
ることを特徴とする永久磁石回転電機。 - 【請求項２】 上記位置規制部材は、一端が、溝の外周
側でこの溝を閉塞する押え蓋の内周面に当接するととも
に他端が磁石の外周側の端面に当接するバネで形成した
ことを特徴とする［請求項１］に記載する永久磁石回転
電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075048A JPH07288940A (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 永久磁石回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075048A JPH07288940A (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 永久磁石回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07288940A true JPH07288940A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13564937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6075048A Withdrawn JPH07288940A (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 永久磁石回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07288940A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102111048A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-06-29 | 刘行 | 一种自动调磁的永磁电机 |
| US20130069604A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Lovejoy Controls Corp. | Permanent magnet generator |
| CN103259352A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-21 | 杭州德沃仕电动科技有限公司 | 一种磁钢可移动内置式永磁电机结构 |
| CN103269135A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-28 | 杭州德沃仕电动科技有限公司 | 可移动磁钢内置式永磁电机转子结构 |
| WO2016000697A1 (de) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Elektrische maschine mit mechanischer feldschwächung |
| WO2016000696A1 (de) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Dynamoelektrische maschine mit mechanischer feldschwächung |
| JP2016135051A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | インナーロータ型モータ |
| CN107204671A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-26 | 东南大学 | 应用于定子永磁型电机的离心式自动变凸极转子结构 |
| WO2018177457A1 (de) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | E-motor mit umschaltelementen im magnetkreis |
| CN108768019A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-11-06 | 长泰县爱菲社机械科技有限公司 | 一种电机转子 |
| WO2019064746A1 (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 日本電産株式会社 | ロータ及びそのロータを備えたモータ |
| KR20220008569A (ko) * | 2020-07-14 | 2022-01-21 | 유영하 | 자동차 바퀴 타이어를 이용하는 발전시스템 |
-
1994
- 1994-04-13 JP JP6075048A patent/JPH07288940A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102111048A (zh) * | 2011-02-18 | 2011-06-29 | 刘行 | 一种自动调磁的永磁电机 |
| US20130069604A1 (en) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Lovejoy Controls Corp. | Permanent magnet generator |
| US8823331B2 (en) * | 2011-09-15 | 2014-09-02 | Lovejoy Controls Corporation | Permanent magnet generator |
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| CN108768019A (zh) * | 2016-06-27 | 2018-11-06 | 长泰县爱菲社机械科技有限公司 | 一种电机转子 |
| CN108768019B (zh) * | 2016-06-27 | 2019-10-29 | 胜利油田顺天节能技术有限公司 | 一种电机转子 |
| WO2018177457A1 (de) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | E-motor mit umschaltelementen im magnetkreis |
| US11218039B2 (en) | 2017-03-30 | 2022-01-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric motor with switchover elements in the magnetic circuit |
| CN107204671A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-09-26 | 东南大学 | 应用于定子永磁型电机的离心式自动变凸极转子结构 |
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