JPH077999A - 交流発電機 - Google Patents
交流発電機Info
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- JPH077999A JPH077999A JP5174949A JP17494993A JPH077999A JP H077999 A JPH077999 A JP H077999A JP 5174949 A JP5174949 A JP 5174949A JP 17494993 A JP17494993 A JP 17494993A JP H077999 A JPH077999 A JP H077999A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 急激な過負荷が発電機にかかってもメインフ
ィードバック電圧制御整流機構により安定した電圧をえ
られる。又波形が正弦波の電流をえられる。 【構成】 励磁機（２）の界磁巻線を主界磁巻線と副界
磁巻線に分け、又メインＡＶＲとサブＡＶＲを設けて、
主界磁巻線にメインＡＶＲを、副界磁巻線にサブＡＶＲ
をそれぞれ接続する。
ィードバック電圧制御整流機構により安定した電圧をえ
られる。又波形が正弦波の電流をえられる。 【構成】 励磁機（２）の界磁巻線を主界磁巻線と副界
磁巻線に分け、又メインＡＶＲとサブＡＶＲを設けて、
主界磁巻線にメインＡＶＲを、副界磁巻線にサブＡＶＲ
をそれぞれ接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流発電機に関するも
のであり、詳しくは自励式交流発電機及びその複巻励磁
機並びにフィードバック電圧制御整流機構に関するもの
である。
のであり、詳しくは自励式交流発電機及びその複巻励磁
機並びにフィードバック電圧制御整流機構に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の交流発電機には、図２に
示すような、主発電機（１）で出力された電流の一部を
自動電圧調整器（以後ＡＶＲと呼ぶ）を通じ、ＡＶＲと
接続したブラシ（１５）とシャフトに固定し、界磁巻線
（３）に接続したスリップリング（１６）を介して、界
磁巻線（３）に返還、界磁巻線（３）を電磁石として発
電を行うスリップリング型自励式や、図３に示すような
主発電機で出力された電流の一部をＡＶＲに通じて励磁
機の励磁巻線（１４）に送り励磁巻線を電磁石として発
電を行うブラシレス自励式や、図４に示すように、まず
副励磁機（１７）で発電を行い、その電流をＡＶＲに通
じて励磁機（１９）へ送り、励磁機で発電した電流を主
発電機（１）へ送って発電を行う副励磁機型自励式など
があった。
示すような、主発電機（１）で出力された電流の一部を
自動電圧調整器（以後ＡＶＲと呼ぶ）を通じ、ＡＶＲと
接続したブラシ（１５）とシャフトに固定し、界磁巻線
（３）に接続したスリップリング（１６）を介して、界
磁巻線（３）に返還、界磁巻線（３）を電磁石として発
電を行うスリップリング型自励式や、図３に示すような
主発電機で出力された電流の一部をＡＶＲに通じて励磁
機の励磁巻線（１４）に送り励磁巻線を電磁石として発
電を行うブラシレス自励式や、図４に示すように、まず
副励磁機（１７）で発電を行い、その電流をＡＶＲに通
じて励磁機（１９）へ送り、励磁機で発電した電流を主
発電機（１）へ送って発電を行う副励磁機型自励式など
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で延べたも
のの中で、図２に示すようなスリップリング型自励式交
流発電機の場合、他励式交流発電機に比べ、装置が簡単
で負荷の変動に対して対応が早いという利点があるもの
の、スリップリング（１６）とブラシ（１５）との接点
で起こる電気火花によって無線機などに雑音障害を引き
起こすという問題点や、長期間停止していた場合、スリ
ップリング表面が酸化されることによって生じる酸化膜
によって発電不能となる問題点や、回転数によって出力
が左右されるという問題点や、急激な過負荷によって発
電機中の全電圧が下がり出力が低下し、ひどいときには
発電機が停止するという問題点を有していた。
のの中で、図２に示すようなスリップリング型自励式交
流発電機の場合、他励式交流発電機に比べ、装置が簡単
で負荷の変動に対して対応が早いという利点があるもの
の、スリップリング（１６）とブラシ（１５）との接点
で起こる電気火花によって無線機などに雑音障害を引き
起こすという問題点や、長期間停止していた場合、スリ
ップリング表面が酸化されることによって生じる酸化膜
によって発電不能となる問題点や、回転数によって出力
が左右されるという問題点や、急激な過負荷によって発
電機中の全電圧が下がり出力が低下し、ひどいときには
発電機が停止するという問題点を有していた。
【０００４】また図３に示すようなブラシレス自励式交
流発電機の場合、スリップリング（１６）やブラシ（１
５）のかわりに励磁機を有しているため、図２に示すよ
うな自励式交流発電機の有するスリップリング表面が酸
化されることによって生じる酸化膜によって発電不能と
なる問題点は解決し、無線機などの雑音障害は減少して
いるものの、回転数によって出力が左右されるという問
題点や、急激な過負荷によって発電機中の全電圧が下が
り出力が低下し、ひどいときには発電機が停止するとい
う問題点は依然として有したままであった。
流発電機の場合、スリップリング（１６）やブラシ（１
５）のかわりに励磁機を有しているため、図２に示すよ
うな自励式交流発電機の有するスリップリング表面が酸
化されることによって生じる酸化膜によって発電不能と
なる問題点は解決し、無線機などの雑音障害は減少して
いるものの、回転数によって出力が左右されるという問
題点や、急激な過負荷によって発電機中の全電圧が下が
り出力が低下し、ひどいときには発電機が停止するとい
う問題点は依然として有したままであった。
【０００５】また図４に示すような副励磁機型自励式交
流発電機の場合、スリップリング型自励式やブラシレス
自励式の有する問題点を解決しているものの、ＡＶＲに
スイッチング素子を使用しているため、無線機などに雑
音障害を引き起こすという問題点は完全に解決していな
い。そして副励磁機を新たに搭載しているため、スリッ
プリング型自励式やブラシレス自励式よりも装置全体が
大きくなり、重量も増加するという問題点や、副励磁機
に永久磁石（１８）を用いるため装置が高価になるとい
う問題点を有していた。
流発電機の場合、スリップリング型自励式やブラシレス
自励式の有する問題点を解決しているものの、ＡＶＲに
スイッチング素子を使用しているため、無線機などに雑
音障害を引き起こすという問題点は完全に解決していな
い。そして副励磁機を新たに搭載しているため、スリッ
プリング型自励式やブラシレス自励式よりも装置全体が
大きくなり、重量も増加するという問題点や、副励磁機
に永久磁石（１８）を用いるため装置が高価になるとい
う問題点を有していた。
【０００６】さらに従来型の自励式交流発電機ではＡＶ
Ｒにサイリスタやトライアック、又はトランスを用いる
が、サイリスタやトライアックは位相制御素子であるか
ら、図５に示すような波形をとっており、このため、蛍
光灯類にフリッカーを引き起こし、無線機などに雑音障
害を引き起こすという問題点や、サージ電流によって負
荷側のモーターやトランスの電力損失が増大するという
問題点を有していた。また後者のトランス型では、トラ
ンス自身が、重量があり大きく高価であるという問題点
を有していた。
Ｒにサイリスタやトライアック、又はトランスを用いる
が、サイリスタやトライアックは位相制御素子であるか
ら、図５に示すような波形をとっており、このため、蛍
光灯類にフリッカーを引き起こし、無線機などに雑音障
害を引き起こすという問題点や、サージ電流によって負
荷側のモーターやトランスの電力損失が増大するという
問題点を有していた。また後者のトランス型では、トラ
ンス自身が、重量があり大きく高価であるという問題点
を有していた。
【０００７】また従来型の自励式交流発電機ではＡＶＲ
に接続されている励磁機の励磁巻線（１４）が１つであ
るため、１つのＡＶＲで励磁機中の全電流制御と整流を
しなければならないから、ＡＶＲの電流容量を大きくせ
ねばならず、ＡＶＲの電子回路が複雑になり、ＡＶＲが
高価になるという問題点を有していた。
に接続されている励磁機の励磁巻線（１４）が１つであ
るため、１つのＡＶＲで励磁機中の全電流制御と整流を
しなければならないから、ＡＶＲの電流容量を大きくせ
ねばならず、ＡＶＲの電子回路が複雑になり、ＡＶＲが
高価になるという問題点を有していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決する為
に、本発明においては、励磁機を複巻励磁機とし、主発
電機（１）の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の主界
磁巻線（７）との間に主自動電圧調整回路（以後メイン
ＡＶＲとよぶ。）（６）を接続し、主発電機（１）の出
力側（１３）と複巻励磁機（２）の副界磁巻線（９）と
の間に副自動電圧調整回路（以後サブＡＶＲと呼ぶ。）
（８）を接続しており、フィードバック電圧制御整流機
構を２系統に分割している。
に、本発明においては、励磁機を複巻励磁機とし、主発
電機（１）の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の主界
磁巻線（７）との間に主自動電圧調整回路（以後メイン
ＡＶＲとよぶ。）（６）を接続し、主発電機（１）の出
力側（１３）と複巻励磁機（２）の副界磁巻線（９）と
の間に副自動電圧調整回路（以後サブＡＶＲと呼ぶ。）
（８）を接続しており、フィードバック電圧制御整流機
構を２系統に分割している。
【０００９】
【作用】メインＡＶＲと主界磁巻線及びサブＡＶＲ副界
磁巻線とでフィードバック電圧制御整流機構を構成して
いるので、従来型の自励式交流発電機に比べ、負荷変動
に対し発電機の対応が早く、出力の電圧変動率がちいさ
くなる。また、従来型の自励式交流発電機ではＡＶＲに
サイリスタやトライアックを用いていたが、この発明に
おいては、主ＡＶＲにダイオードを用いているため、リ
プッルが低減する。
磁巻線とでフィードバック電圧制御整流機構を構成して
いるので、従来型の自励式交流発電機に比べ、負荷変動
に対し発電機の対応が早く、出力の電圧変動率がちいさ
くなる。また、従来型の自励式交流発電機ではＡＶＲに
サイリスタやトライアックを用いていたが、この発明に
おいては、主ＡＶＲにダイオードを用いているため、リ
プッルが低減する。
【００１０】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図８と図１０において、継鉄（１２）に界磁鉄心（１
１）を固定し、界磁鉄心（１１）に励磁巻線としてメイ
ンＡＶＲ（６）に接続した主界磁巻線（７）とサブＡＶ
Ｒ（８）に接続した副界磁巻線を磁界が同一方向になる
ように配置する。主界磁巻線（７）は直巻巻線で構成さ
れ、副界磁巻線（９）は分巻巻線で構成されている。主
界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）は発電機の出力に対
応した耐圧、耐電流のものを用いる。通常、副界磁巻線
（９）の巻数は主界磁巻線（７）の巻数の約１００倍と
し、主界磁巻線（７）の導線は副界磁巻線（９）の導線
の約１０倍の太さのものを用いる。
図８と図１０において、継鉄（１２）に界磁鉄心（１
１）を固定し、界磁鉄心（１１）に励磁巻線としてメイ
ンＡＶＲ（６）に接続した主界磁巻線（７）とサブＡＶ
Ｒ（８）に接続した副界磁巻線を磁界が同一方向になる
ように配置する。主界磁巻線（７）は直巻巻線で構成さ
れ、副界磁巻線（９）は分巻巻線で構成されている。主
界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）は発電機の出力に対
応した耐圧、耐電流のものを用いる。通常、副界磁巻線
（９）の巻数は主界磁巻線（７）の巻数の約１００倍と
し、主界磁巻線（７）の導線は副界磁巻線（９）の導線
の約１０倍の太さのものを用いる。
【００１１】図６と図７において、励磁巻線（１４）は
界磁鉄心（１１）に固定されている。本発明では、励磁
巻線に主界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）の２つがあ
り、主界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）は同一の界磁
鉄心に固定される。なお励磁機は何極でもよい。
界磁鉄心（１１）に固定されている。本発明では、励磁
巻線に主界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）の２つがあ
り、主界磁巻線（７）と副界磁巻線（９）は同一の界磁
鉄心に固定される。なお励磁機は何極でもよい。
【００１２】図８において、フィードバック電圧制御整
流機構は、メインＡＶＲ（６）とサブＡＶＲ（８）の２
系統から構成される。メインＡＶＲ（６）は、フィード
バック電流を整流するダイオードブリッジ回路（２０）
と出力電流の波形を正弦波に補正するコンデンサー（２
１）からなり、ダイオードブリッジ回路（２０）は、主
発電機（１）の負荷側（１３）に直列に配置し、さらに
ダイオードブリッジ回路（２０）の直流側にコンデンサ
ー（２１）を主界磁巻線（７）と並列に配置する。サブ
ＡＶＲ（８）は、トランジスタ又はサイリスタ又はトラ
イアックなどの半導体で構成される。これらの半導体
は、メインＡＶＲ（６）に連動して、フィードバック電
流の電圧制御と整流を行う。
流機構は、メインＡＶＲ（６）とサブＡＶＲ（８）の２
系統から構成される。メインＡＶＲ（６）は、フィード
バック電流を整流するダイオードブリッジ回路（２０）
と出力電流の波形を正弦波に補正するコンデンサー（２
１）からなり、ダイオードブリッジ回路（２０）は、主
発電機（１）の負荷側（１３）に直列に配置し、さらに
ダイオードブリッジ回路（２０）の直流側にコンデンサ
ー（２１）を主界磁巻線（７）と並列に配置する。サブ
ＡＶＲ（８）は、トランジスタ又はサイリスタ又はトラ
イアックなどの半導体で構成される。これらの半導体
は、メインＡＶＲ（６）に連動して、フィードバック電
流の電圧制御と整流を行う。
【００１３】図９におけるメインＡＶＲは、トランス
（４）とダイオードブリッジ回路（２０）から構成され
る。主発電機（１）の出力側（１３）にトランス（４）
の１次巻線（２２）を直列に接続し、２次巻線（２３）
にダイオードブリッジ回路（２０）を接続する。この図
９のメインＡＶＲにおいて、主発電機（１）が高電流出
力型の時には、トランス（４）で二次電圧を昇圧し、電
流を下げるため、耐電流が小さく、かつ小型のダイオー
ドを用いる。また、主発電機（１）が高電圧出力型の時
には、トランス（４）で高電圧フィードバック電流を２
次側に直接流れないようにするため、複巻交流励磁機
（２）の界磁鉄心（１１）と励磁巻線（１４）の間の絶
縁は低くてよい。なお、主発電機（１）は、単相でも三
相でもよい。
（４）とダイオードブリッジ回路（２０）から構成され
る。主発電機（１）の出力側（１３）にトランス（４）
の１次巻線（２２）を直列に接続し、２次巻線（２３）
にダイオードブリッジ回路（２０）を接続する。この図
９のメインＡＶＲにおいて、主発電機（１）が高電流出
力型の時には、トランス（４）で二次電圧を昇圧し、電
流を下げるため、耐電流が小さく、かつ小型のダイオー
ドを用いる。また、主発電機（１）が高電圧出力型の時
には、トランス（４）で高電圧フィードバック電流を２
次側に直接流れないようにするため、複巻交流励磁機
（２）の界磁鉄心（１１）と励磁巻線（１４）の間の絶
縁は低くてよい。なお、主発電機（１）は、単相でも三
相でもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００１５】励磁機を複巻励磁機とし、主発電機（１）
の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の主界磁巻線
（７）との間にメインＡＶＲ（６）を接続し、主発電機
（１）の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の副界磁巻
線（９）との間にサブＡＶＲ（８）を接続しており、フ
ィードバック電圧制御整流機構を２系統に分割している
ので、急激な過負荷の場合にもＡＶＲが即座に対応する
ために電圧降下がない。
の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の主界磁巻線
（７）との間にメインＡＶＲ（６）を接続し、主発電機
（１）の出力側（１３）と複巻励磁機（２）の副界磁巻
線（９）との間にサブＡＶＲ（８）を接続しており、フ
ィードバック電圧制御整流機構を２系統に分割している
ので、急激な過負荷の場合にもＡＶＲが即座に対応する
ために電圧降下がない。
【００１６】ＡＶＲをメインＡＶＲ（６）とサブＡＶＲ
（８）の２系統に分割しているため、サブＡＶＲは構造
が簡単で小型かつ安価なものを使用できる。また、サブ
ＡＶＲ自身の発熱量も格段に低下する。
（８）の２系統に分割しているため、サブＡＶＲは構造
が簡単で小型かつ安価なものを使用できる。また、サブ
ＡＶＲ自身の発熱量も格段に低下する。
【００１７】メインＡＶＲ（６）にダイオードブリッジ
回路（２０）を使用し、トランジスタ又はサイリスタ又
はトライアックなどのスイッチング素子を使用しないた
め、図５に示すような波形はとらない。このため、蛍光
灯類のフリッカーがなく、負荷のモーターやトランスの
電力損失も減少する。
回路（２０）を使用し、トランジスタ又はサイリスタ又
はトライアックなどのスイッチング素子を使用しないた
め、図５に示すような波形はとらない。このため、蛍光
灯類のフリッカーがなく、負荷のモーターやトランスの
電力損失も減少する。
【００１８】メインＡＶＲにトランスを使用する場合、
従来型にくらべて容量が小さく、かつ小型のトランスを
使用できる。また、ＡＶＲにリアクターを使用しないた
め、発電機全体が軽量で小型になる。
従来型にくらべて容量が小さく、かつ小型のトランスを
使用できる。また、ＡＶＲにリアクターを使用しないた
め、発電機全体が軽量で小型になる。
【図１】本発明の複巻交流発電機の断面図
【図２】スリップリング型自励式交流発電機の断面図
【図３】ブラシレス自励式交流発電機の断面図
【図４】副励磁機型自励式交流発電機の断面図
【図５】ＡＶＲにサイリスタを使用した場合の波形図
【図６】本発明における励磁機の励磁巻線
【図７】従来型の励磁機の励磁巻線
【図８】本発明におけるフィードバック電圧制御整流機
構の回路図
構の回路図
【図９】本発明におけるトランス型ＡＶＲのフィードバ
ック電圧制御整流機構の回路図
ック電圧制御整流機構の回路図
【図１０】本発明における励磁機の斜視図
１ 主発電機 ２ 複巻励磁機 ３ 界磁巻線 ４ トランス ５ ローターダイオード ６ メインＡＶＲ ７ 主界磁巻線 ８ サブＡＶＲ ９ 副界磁巻線 １０ 回転電気子 １１ 界磁鉄心 １２ 継鉄 １３ 出力線 １４ 励磁巻線 １５ ブラシ １６ スリップリング １７ 副励磁機 １８ 永久磁石 １９ 励磁機 ２０ ダイオードブリッジ回路 ２１ コンデンサー ２２ １次巻線 ２３ ２次巻線
Claims (3)
- 【請求項１】 主出力巻線（１３）から出力される電流
の一部を取り出し、界磁巻線（３）を励磁して発電を行
う自励式交流発電機において、主発電機（１）と同一軸
上に請求項２記載の複巻交流励磁機（２）を有し、出力
電流を励磁機（２）に送る際に電圧安定、並びに整流の
ために、請求項３記載のフィードバック電圧制御整流機
構を有することを特徴とする、自励式交流発電機。 - 【請求項２】 請求項１記載の自励式交流発電機に付随
する励磁機（２）において請求項３記載の主自動電圧調
整回路（６）に接続した主界磁巻線（７）と請求項３記
載の副自動電圧調整回路（８）に接続した副界磁巻線
（９）の２つの独立した界磁巻線（３）が励磁巻線（１
４）をなすことを特徴とする複巻交流励磁機。 - 【請求項３】 主発電機（１）の出力側（１３）と請求
項２記載の主界磁巻線（７）との間に配置して、フィー
ドバック電流の大部分の電圧調整並びに整流を行う主自
動電圧調整回路（６）、及び主発電機（１）の出力側
（１３）と請求項２記載の副界磁巻線（９）との間に、
主自動電圧調整回路（６）と並列に配置し、主自動電圧
調整回路（６）と連動して、フィードバック電流の微調
整並びに整流を行う副自動電圧調整回路（８）の２系統
の自動電圧調整回路からなる請求項１記載の自励式交流
発電機に付随する、フィードバック電圧制御整流機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174949A JPH077999A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5174949A JPH077999A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 交流発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077999A true JPH077999A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15987555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5174949A Pending JPH077999A (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077999A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008154450A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 発電の方法および装置 |
| JP2012139073A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Nishishiba Electric Co Ltd | 永久磁石型回転電機 |
| CN104283390A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-14 | 西安泰富西玛电机有限公司 | 一种无源自励恒压无刷同步发电机及其控制方法 |
| CN104617699A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-13 | 南昌康富电机技术有限公司 | 一种200kW轻量化发电机 |
| CN105375721A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-02 | 泰豪科技股份有限公司 | 一种自励磁的励磁机 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5174949A patent/JPH077999A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008154450A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 発電の方法および装置 |
| JP2012139073A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Nishishiba Electric Co Ltd | 永久磁石型回転電機 |
| CN104283390A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-14 | 西安泰富西玛电机有限公司 | 一种无源自励恒压无刷同步发电机及其控制方法 |
| CN104617699A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-13 | 南昌康富电机技术有限公司 | 一种200kW轻量化发电机 |
| CN105375721A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-02 | 泰豪科技股份有限公司 | 一种自励磁的励磁机 |
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