JPH0822136B2 - 突極界磁回転型交流発電機 - Google Patents

突極界磁回転型交流発電機

Info

Publication number
JPH0822136B2
JPH0822136B2 JP2300467A JP30046790A JPH0822136B2 JP H0822136 B2 JPH0822136 B2 JP H0822136B2 JP 2300467 A JP2300467 A JP 2300467A JP 30046790 A JP30046790 A JP 30046790A JP H0822136 B2 JPH0822136 B2 JP H0822136B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
winding
generator
salient
rotor core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2300467A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04172933A (ja
Inventor
優博 川田
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.)
Sawafuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sawafuji Electric Co Ltd filed Critical Sawafuji Electric Co Ltd
Priority to JP2300467A priority Critical patent/JPH0822136B2/ja
Publication of JPH04172933A publication Critical patent/JPH04172933A/ja
Publication of JPH0822136B2 publication Critical patent/JPH0822136B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Induction Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は突極界磁回転型交流発電機に関するものであ
り,特に回転子巻線および制動巻線を設けてなる回転子
を有する携帯用若しくは小型の突極界磁回転型交流発電
機に関するものである。
〔従来の技術〕
従来草刈機,薬剤散布機等の動力源として内燃期間を
搭載した動力作業機器においては,電源用として小型発
電機を備えたものが多い。このような小型発電機におい
ては,大型の商用電源用発電機と異なり,主として内燃
期間の点火プラグ用の電源用として使用されるため,電
圧波形については殆ど考慮されてなく,例えば突極界磁
回転型の回転子は,回転子鉄心の界磁形成用の巻線を巻
装したのみの構成のものが殆どである しかしながら,近年の上記動力作業機器においては,
電子ガバナ制御を初めとするコンピュータ制御手段を備
えたものが出現し,このような電子制御機器の駆動用電
源としての発電機については,商用電源用発電機と同様
に電圧波形もまた重要な特性として評価されるようにな
ってきた。一方電圧波形の歪率を低減させる手段として
は,回転子に制動巻線を設ける手段が知られている。従
って前記動力作業機器に搭載される小型発電機において
も,回転子に制動巻線を設けることによって,電圧波形
の歪率を低減させ得ると考えられる。
第9図は従来の制動巻線付突極回転子の例を示す一部
断面説明図である。第9図において,1はシャフトであ
り,中間部に略I形状に形成してなる電磁鋼板を軸方向
に積層した回転子鉄心2を嵌着する。回転子鉄心2の両
端部には回転子鉄心2の横断面形状と対応する形状に形
成した黄銅プレート3を設けると共に,回転子鉄心2の
外周部には銅棒4を挿通して設け,黄銅プレート3と銅
棒4とをろう付溶接し,制動巻線を構成する。5は回転
子巻線であり,回転子鉄心2に巻装し,回転子鉄心2と
共に突極回転子を構成する。次に6はスリップリングで
あり,シャフト1の一方の端部近傍に設け,回転子巻線
5の始端および終端を接続する。7は軸受であり,シャ
フト1のスリップリング6を設けた端部を支持する。な
おシャフト1の他方の端部は,例えば駆動用のエンジン
(図示せず)の出力軸と嵌合接続する。上記のように形
成した回転子を固定子(図示せず)内に回転自在に設け
て,突極界磁回転型交流発電機を構成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記構成の突極回転子に制動巻線を形成する場合に
は,まずシャフト1に回転子鉄心2を形成すべき電磁鋼
板を1枚宛順次位置決めしながら積層し,黄銅プレート
3を両端部に装着し,回転子鉄心2の外周部に設けたス
リット(図示せず)に銅棒4を挿通する。この工程にお
いては,上記スリットと銅棒4との摩擦抵抗に抗して銅
棒4を打込むか若しくは押込む必要があり,極めて煩雑
な作業を要する。次に黄銅プレート3と銅棒4とをろう
付けするのであるが,回転子鉄心2に設けるべき銅棒4
は例えば6本以上の複数本であるのみならず,これらが
近接して配設されているため,上記ろう付け作業もまた
煩雑な作業を要する。このため制動巻線を形成するには
工程数が多くなり,かつコスト高となるという問題点が
ある。
一方三相誘導電動機の分野においては,回転子巻線を
形成する手段として,アルミダイカストが従来から常用
されている。この場合においては,シャフトに電磁鋼板
からなるコア素材を順次積層した後,コア素材の外周部
に設けた複数個の盲穴と両端部を形成すべきプレートと
を,純アルミニウムによってかご形に形成して回転子巻
線とするのである。しかしながら上記コア素材の積層,
シャフトへの圧入等の作業が極めて煩雑であるという問
題点がある。また回転子巻線には,効率向上のため純度
の高いアルミニウムを使用する必要があるが,純アルミ
ニウムは本来的に鋳造性が低いため,コア素材に設けた
小径の盲穴中の湯流れが悪く,鋳造温度を高くしなけれ
ばならないと共に,盲穴中のガス抜けが悪い。従って純
アルミニウムのダイカスト作業もまた煩雑な作業であ
り,良品率の向上が困難であり,コスト高となるという
問題点がある。
本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し,製
作が容易であると共に,良品率を向上し得る構成の突極
界磁回転型交流発電機を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために,本発明においては,回転
子巻線および制動巻線を設けてなる回転子を有する突極
界磁回転型交流発電機において,回転子鉄心を横断面形
状において傘状の突起を有する複数個の突極を形成し,
これらの突極に回転子巻線を巻装すると共に,前記突極
の外周部に平行部とこの平行部と連通する円孔部とを有
しかつ軸方向に延びる複数個の開放溝を設け,これらの
開放溝内にアルミニウム合金ダイカストを充満させてな
る棒状体を形成すると共に,これらの棒状体の両端部に
アルミニウム合金ダイカストからなるプレートを一体に
してかご状の制動巻線を形成する,という技術的手段を
採用した。
本発明において,かご状の制動巻線を形成する棒状体
とプレートとはアルミニウム合金ダイカスト,例えばAD
C10,12等のCu,Siを含有する湯流れの良好な材料からな
る。この点前記従来の三相誘導電動機の分野における回
転子巻線を形成する材料が高純度アルミニウムからなる
のと著しく相違する。すなわち本発明の突極界磁回転型
交流発電機における制動巻線は,電圧波形の歪率低減用
のものであり,種々実験検討の結果,必ずしも電気抵抗
の著しく低い銅若しくは高純度アルミニウムによって形
成しなくても,携帯用若しくは小型の突極界磁回転型交
流発電機としての特性若しくは性能を充分に具有するこ
とを確認したのである。
〔作 用〕
上記の構成により,プレートおよび複数個の棒状体
は,電磁鋼板を積層してなる回転子鉄心を強固にかつ一
体的に保持してかご状の制動巻線を形成し,交流発電機
として必要な特性若しくは性能を発揮できるのである。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例における回転子を示す一部断
面要部説明図であり,同一部分は前記第9図と同一の参
照符号で示す。第1図において,3a,4aは各々プレートお
よび棒状体であり,例えばADC12(Cu,Si含有アルミニウ
ム合金ダイカスト)によりかご状の制動巻線に形成す
る。すなわち電磁鋼板を積層して形成した回転子鉄心2
の両端面部および外周部の一部に上記制動巻線を一体的
に設けることにより,回転子鉄心2を強固に保持する。
なおシャフト1および回転子巻線5は,上記回転子鉄心
2にかご状の制動巻線を形成した後に,各々圧入および
巻装する。
第2図(a)は第1図における回転子鉄心を示す一部
断面端面図,第2図(b)は第2図(a)における一部
A−A線断面正面図であり,同一部分は前記第1図と同
一の参照符号で示す。第2図(a)(b)において,1a
はシャフト穴,2aは開放溝であり,各々回転子鉄心2の
軸方向に延びるように設けてある。なお開放溝2aは回転
子鉄心2の外周部に複数個設けると共に,その横断面形
状を例えば小円と2本の平行線とからなるかぎ穴状に形
成する。
このような回転子鉄心2にかご状の制動巻線を形成す
るには,電磁鋼板を積層して形成した回転子鉄心2をダ
イカスト金型(図示せず)内に予め挿入して,軸方向に
圧着した後,例えばADC12からなる溶融金属を射出若し
くは注入すれば,プレート3aおよび棒状体4aからなる制
動巻線を一体的に形成することができる。すなわち回転
子鉄心2の突極の外周部には,平行部とこの平行部と連
通する円孔部とを有しかつ軸方向に延びる複数個の開放
溝2a内には,アルミニウム合金ダイカストを充満させて
なる棒状体4aが形成される。この場合,棒状体4aと対応
するダイカスト金型内面に予め凹部を形成しておけば,
前記溶融金属の射出若しくは注入により,棒状体4aの外
方に余剰部4bが形成され,溶融金属の湯流れの助長およ
びガス抜きの促進に有効である。なお余剰部4bは成形後
において切削加工によって除去される。
第3図(a)はダイカスト前における回転子鉄心を示
す端面図,第3図(b)は第3図(a)における一部B
−B線断面正面図,第3図(c)は第3図(a)におけ
る要部C−C線断面拡大図であり,同一部分は前記第2
図(a)(b)と同一の参照符号にて示す。なお第3図
(c)においては簡略化のためハッチングは省略してあ
る。これらの図において,2bはVノッチであり,回転子
鉄心2を構成する電磁鋼板の同一対応位置に設ける。
上記のようなVノッチ2bを設けることにより,電磁鋼
板の積層磁においてVノッチ2bを照合一致させれば,回
転子鉄心2の開放溝2aを整合させ得ると共に,電磁鋼板
相互の位置ずれを防止することができる。
次に上記構成の回転子を設けた交流発電機について,
一般特性試験および進相負荷特性試験を行った結果につ
いて記述する。なお比較例として,制動巻線を欠如する
もの,および第9図に示す銅棒4および黄銅プレート3
からなる制動巻線を有するものを使用して特性を比較し
た。
まず一般特性試験において,負荷電流と負荷電圧との
関係においては3者共顕著な差は認められなかった。し
かし電圧波形の歪率においては顕著な差が認められた。
すなわち制動巻線を欠如するものにおいては,負荷電流
が増加するにつれて歪率が増大し,定格負荷電流17Aに
おいて歪率19%,負荷電流30Aにおいて歪率19.5%に達
した。これに対して制動巻線を有するものにおいては,
定格負荷電流17Aにおいて歪率7.4%,負荷電流30Aにお
いても歪率10%に留まることを確認した。
第4図(a)(b)は各々制動巻線を欠如する発電機
の無負荷時および定格電流負荷時における誘起電圧VL
よび界磁印加電圧Vfの波形を示す図,第5図(a)
(b)は各々制動巻線を有する発電機の無負荷時および
定格電流負荷時における誘起電圧VLおよび界磁印加電圧
Vfの波形を示す図である。まず第4図(a)(b)にお
いて,第4図(a)の無負荷時においては誘起電圧VL
波形歪率は5%であるが,定格電流17Aを負荷した第4
図(b)においては,誘起電圧VLの波形歪率は19%とな
り,波形の歪が顕著に認められる。これに対して制動巻
線を有するものにおいては,第5図(a)に示す無負荷
時における誘起電圧VLの波形歪率は4.5%であり,第5
図(b)に示す定格電流17Aの負荷時においても誘起電
圧VLの波形歪率は7.4%であり,著しく波形が改善され
ていることが認められる。なお制動巻線をアルミニウム
合金ダイカストで形成したものと,従来の銅および黄銅
で形成したものとの間には実質的な差は認められず,本
発明のアルミニウム合金ダイカストによって形成した制
動巻線の有効性を実証することができた。
第6図は進相負荷特性試験における負荷電流と負荷電
圧との関係を示す図である。第6図において,曲線a,b,
cは夫々制動巻線を欠如するもの,アルミニウム合金ダ
イカストによる制動巻線を有するもの,および銅による
制動巻線を有するものに対応する。第6図に示すよう
に,制動巻線を欠如するものにおいてては,曲線aから
明らかであるが,負荷電流の増加に対する負荷電圧の増
加率が大であり,定格電流17Aに至る前に自動電圧調整
器が破壊するに至った。これに対して制動巻線を有する
ものは,曲線b,cにて示されるように,負荷電流の増加
に対する負荷電圧の増大の程度が緩慢であり,進相負荷
特性が優れていると認められる。なお本発明の実施例で
あるアルミニウム合金ダイカストによる制動巻線を有す
るものは,従来の銅による制動巻線を有するものと比較
して,進相負荷特性が略同等であることが明らかとなっ
た。
第7図(a)(b)は各々制動巻線を欠如する発電機
の負荷電流IL=9.1AおよびIL=16.5Aにおける誘起電圧V
Lおよび界磁印加電圧Vfの波形を示す図,第8図(a)
(b)は各々本発明の実施例の負荷電流IL=17AおよびI
L=20Aにおける誘起電圧VLおよび界磁印加電圧Vfの波形
を示す図である。第7図(a)(b)から明らかなよう
に,制動巻線を欠如するものにおいては,進相負荷特性
試験では負荷電流ILが定格電流未満であっても誘起電圧
VLの波形が大きく歪んでいることがわかる。これに対し
て第8図(a)(b)における誘起電圧VLの波形は,負
荷電流ILが定格電流の値以上であっても歪率が低く,大
幅に改善されていることが明らかである。
本実施例においては,回転子が2極の突極界磁型であ
る場合について記述したが,4極以上の複数極であっても
作用は同様である。また回転子鉄心に設けるべき開放溝
の横断面形状は,本実施例に示す以外の他の形状として
もよいことは当然である。
〔発明の効果〕
本発明は以上記述のような構成および作用であるか
ら,下記の効果を奏し得る。
(1) 回転子に設けるべき制動巻線を銅若しくは銅合
金からなる構成部材のろう付けによって製作する手段と
比較して,製作が容易であると共に,量産性が極めて高
く,コスト低減が可能である。
(2) 三相誘導電動機に利用されている純アルミダイ
カストと比較して,鋳造性が良好でありかつ低廉なアル
ミニウム合金を使用できるため,ダイカスト作業が容易
であると共に良品率を向上し得る。
(3) 誘起電圧の波形の歪率を低減させ得るため交流
発電機としての特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における回転子を示す一部断面
要部説明図,第2図(a)は第1図における回転子鉄心
を示す一部断面端面図,第2図(b)は第2図(a)に
おける一部A−A線断面正面図,第3図(a)はダイカ
スト前における回転子鉄心を示す端面図,第3図(b)
は第3図(a)における一部B−B線断面正面図,第3
図(c)は第3図(a)における要部C−C線断面拡大
図,第4図(a)(b)は各々制動巻線を欠如する発電
機の無負荷時および定格電流負荷時における誘起電圧VL
および界磁印加電圧Vfの波形を示す図,第5図(a)
(b)は各々制動巻線を有する発電機の無負荷時および
定格電流負荷時における誘起電圧VLおよび界磁印加電圧
Vfの波形を示す図,第6図は進相負荷特性試験における
負荷電流と負荷電圧との関係を示す図,第7図(a)
(b)は各々制動巻線を欠如する発電機の負荷電流IL
9.1AおよびIL=16.5Aにおける誘起電圧VLおよび界磁印
加電圧Vfの波形を示す図,第8図(a)(b)は各々本
発明の実施例の負荷電流IL=17AおよびIL=20Aにおける
誘起電圧VLおよび界磁印加電圧Vfの波形を示す図,第9
図は従来の制動巻線付突極回転子の例を示す一部断面説
明図である。 2:回転子鉄心,2a:開放溝,3a:プレート,4a:棒状体,5:回
転子巻線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転子巻線および制動巻線を設けてなる回
    転子を有する突極界磁回転型交流発電機において,回転
    子鉄心を横断面形状において傘状の突起を有する複数個
    の突極を形成し,これらの突極に回転子巻線を巻装する
    と共に,前記突極の外周部に平行部とこの平行部と連通
    する円孔部とを有しかつ軸方向に延びる複数個の開放溝
    を設け,これらの開放溝内にアルミニウム合金ダイカス
    トを充満させてなる棒状体を形成すると共に,これらの
    棒状体の両端部にアルミニウム合金ダイカストからなる
    プレートを一体にしてかご状の制動巻線を形成したこと
    を特徴とする突極界磁回転型交流発電機。
JP2300467A 1990-11-06 1990-11-06 突極界磁回転型交流発電機 Expired - Lifetime JPH0822136B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2300467A JPH0822136B2 (ja) 1990-11-06 1990-11-06 突極界磁回転型交流発電機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2300467A JPH0822136B2 (ja) 1990-11-06 1990-11-06 突極界磁回転型交流発電機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04172933A JPH04172933A (ja) 1992-06-19
JPH0822136B2 true JPH0822136B2 (ja) 1996-03-04

Family

ID=17885149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2300467A Expired - Lifetime JPH0822136B2 (ja) 1990-11-06 1990-11-06 突極界磁回転型交流発電機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0822136B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2842361A1 (fr) * 2002-07-10 2004-01-16 Leroy Somer Moteurs Alternateur comportant un rotor comprenant des amortisseurs
JP5318716B2 (ja) * 2009-09-24 2013-10-16 本田技研工業株式会社 発電機の出力制御装置
JP5350175B2 (ja) 2009-10-19 2013-11-27 本田技研工業株式会社 発電機の出力電圧制御装置
GB201311056D0 (en) 2013-06-21 2013-08-07 Cummins Generator Technologies Rotor for a rotating electrical machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5094414A (ja) * 1973-12-24 1975-07-28

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04172933A (ja) 1992-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090184601A1 (en) Polyphase stator of a rotating electrical machine with claw-pole rotor and alternator or alternator starter comprising same
US20080246362A1 (en) Radial airgap, transverse flux machine
US20060130312A1 (en) Method of making a dynamoelectric machine
US20040251761A1 (en) Radial airgap, transverse flux motor
WO2004112217A2 (en) Radial airgap, transverse flux motor
CN110663158B (zh) 用于交流电机的双磁相材料环
El-Refaie et al. Comparison of induction machine performance with distributed and fractional-slot concentrated windings
Caricchi et al. Permanent-magnet, direct-drive, starter/alternator machine with weakened flux linkage for constant-power operation over extremely wide speed range
JP3704857B2 (ja) リラクタンスモータ
JP2010514406A (ja) 多相回転電気機械のステータ、このステータを有する多相回転電気機械、およびこのステータの製造方法
CN106059232A (zh) 一种用于汽车的永磁电动机
JPS6260906B2 (ja)
JPH0822136B2 (ja) 突極界磁回転型交流発電機
Powell et al. Rotor topologies for a switched-reluctance machine for the ‘more-electric’aircraft engine
IT9019794A1 (it) Bobine a stadi multipli, avvolte su forma, per motore a riluttanza commutato
JPS6146149A (ja) 誘導子形ブラシレス発電機
JPH09215286A (ja) かご形誘導電動機およびその製造方法
Kim et al. Design, analysis, and prototyping of axial flux-switching permanent magnet machine
JP6624108B2 (ja) 内燃機関用回転電機、回転電機のステータ、およびそれらの製造方法
CN210957958U (zh) 一种高起动力矩的电机
JP3461960B2 (ja) 突極形塊状磁極の回転子
CN211429017U (zh) 一种电机的定子铁芯
CN213990461U (zh) 一种永磁同步电机及具有其的压缩机
CN212588157U (zh) 一种交直流永磁定子18槽6极单层链式绕组水泵电动机
JPH1198790A (ja) ブラシレスdcモータ