JPH10271781A - ブラシレス自励形同期発電機 - Google Patents
ブラシレス自励形同期発電機Info
- Publication number
- JPH10271781A JPH10271781A JP7479597A JP7479597A JPH10271781A JP H10271781 A JPH10271781 A JP H10271781A JP 7479597 A JP7479597 A JP 7479597A JP 7479597 A JP7479597 A JP 7479597A JP H10271781 A JPH10271781 A JP H10271781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- field
- field winding
- rotor
- power generation
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、回転子の温度上昇を低く抑え、従
来よりも、同一温度上昇範囲内では、より出力アップを
可能にし、さらに、ＡＣ出力の短絡時でも、界磁巻線に
接続されているダイオードが破壊しないようにし、かつ
小形軽量化及びコストダウンを図ることを目的とするも
のである。 【解決手段】 回転子と、該回転子に巻回された界磁巻
線と、該界磁巻線の端子間に接続されたダイオードと、
負荷に接続される主発電巻線と、主発電巻線に対して予
め定めた電気角分隔たった位置に設けられる補助発電巻
線と、該補助発電巻線両端に接続されたコンデンサとを
備えるブラシレス自励形同期発電機において、前記界磁
巻線として複数本のワイヤを並列にして構成した。これ
によって界磁巻線のインピーダンスを低下させることが
できる。また、初期励磁用の永久磁石を備え、該永久磁
石の磁界の強さを調整することにより初期励磁時の立ち
上がり回転数が高くならないよう補償する。
来よりも、同一温度上昇範囲内では、より出力アップを
可能にし、さらに、ＡＣ出力の短絡時でも、界磁巻線に
接続されているダイオードが破壊しないようにし、かつ
小形軽量化及びコストダウンを図ることを目的とするも
のである。 【解決手段】 回転子と、該回転子に巻回された界磁巻
線と、該界磁巻線の端子間に接続されたダイオードと、
負荷に接続される主発電巻線と、主発電巻線に対して予
め定めた電気角分隔たった位置に設けられる補助発電巻
線と、該補助発電巻線両端に接続されたコンデンサとを
備えるブラシレス自励形同期発電機において、前記界磁
巻線として複数本のワイヤを並列にして構成した。これ
によって界磁巻線のインピーダンスを低下させることが
できる。また、初期励磁用の永久磁石を備え、該永久磁
石の磁界の強さを調整することにより初期励磁時の立ち
上がり回転数が高くならないよう補償する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転子界磁巻線の
端子間にダイオードを接続することにより直流の界磁電
流を得る構成のブラシレス自励形同期発電機に関する。
端子間にダイオードを接続することにより直流の界磁電
流を得る構成のブラシレス自励形同期発電機に関する。
【０００２】
【従来の技術】界磁巻線の端子間にダイオードを接続す
ることにより直流の界磁電流を得る構成のブラシレス自
励形同期発電機は、従来より知られている（実公昭６４
−４３２０号公報、実公平１−４５２７７号公報）。こ
のようなブラシレス自励形同期発電機の基本構成を、図
５により説明する。
ることにより直流の界磁電流を得る構成のブラシレス自
励形同期発電機は、従来より知られている（実公昭６４
−４３２０号公報、実公平１−４５２７７号公報）。こ
のようなブラシレス自励形同期発電機の基本構成を、図
５により説明する。
【０００３】図５において、発電機は、回転子１、界磁
巻線２、界磁巻線両端に接続されたダイオード３、主発
電巻線４、主発電巻線に対して予め定めた電気角分、通
常９０°隔たった位置に設けられる補助発電巻線５、及
び補助発電巻線端子間に接続されたコンデンサ６とから
成り、さらに、主発電巻線４にはスイッチ８を通して負
荷７が接続されている。この発電機は、界磁巻線の端子
間にダイオードを接続する構成であって、ブラシレス構
造となっている。この発電機の動作は、従来公知の如
く、まず最初に回転子１が回転を始めると、回転子１を
構成しているコアの残留磁気により補助発電巻線５に電
圧が誘起され、コンデンサ６を介して補助発電巻線５の
端子電圧に対して９０度位相の進んだ周波数ｆの交流電
流が流れる。次に、この交流電流によって、補助発電巻
線５を介して界磁巻線２に電圧が誘起される。このとき
回転子１が回転していることから、界磁巻線２には周波
数２ｆの電圧が誘起され、ダイオード３によって整流さ
れた電流が界磁巻線２の中を流れて、界磁磁束を発生す
る。この界磁磁束によって、補助発電巻線５には更に大
きな電圧を誘起し、これがまた大きな界磁磁束を発生す
ることになる。このようなことの繰り返しの結果、補助
発電巻線５と共に、主発電巻線４にも周波数ｆの所定の
電圧が誘起され、負荷７に給電される。
巻線２、界磁巻線両端に接続されたダイオード３、主発
電巻線４、主発電巻線に対して予め定めた電気角分、通
常９０°隔たった位置に設けられる補助発電巻線５、及
び補助発電巻線端子間に接続されたコンデンサ６とから
成り、さらに、主発電巻線４にはスイッチ８を通して負
荷７が接続されている。この発電機は、界磁巻線の端子
間にダイオードを接続する構成であって、ブラシレス構
造となっている。この発電機の動作は、従来公知の如
く、まず最初に回転子１が回転を始めると、回転子１を
構成しているコアの残留磁気により補助発電巻線５に電
圧が誘起され、コンデンサ６を介して補助発電巻線５の
端子電圧に対して９０度位相の進んだ周波数ｆの交流電
流が流れる。次に、この交流電流によって、補助発電巻
線５を介して界磁巻線２に電圧が誘起される。このとき
回転子１が回転していることから、界磁巻線２には周波
数２ｆの電圧が誘起され、ダイオード３によって整流さ
れた電流が界磁巻線２の中を流れて、界磁磁束を発生す
る。この界磁磁束によって、補助発電巻線５には更に大
きな電圧を誘起し、これがまた大きな界磁磁束を発生す
ることになる。このようなことの繰り返しの結果、補助
発電巻線５と共に、主発電巻線４にも周波数ｆの所定の
電圧が誘起され、負荷７に給電される。
【０００４】そして、このような発電機は、前述のよう
に、初期励磁のために回転子１のコアにある程度の残留
磁気を必要とするが、これを補うために永久磁石を用
い、これによって、コアに残留磁気の少ない珪素鋼板を
積層したものを使用したとしても、十分な電圧の確立を
容易にすることも従来より知られている（実開昭５４−
１５９１０８号公報）。
に、初期励磁のために回転子１のコアにある程度の残留
磁気を必要とするが、これを補うために永久磁石を用
い、これによって、コアに残留磁気の少ない珪素鋼板を
積層したものを使用したとしても、十分な電圧の確立を
容易にすることも従来より知られている（実開昭５４−
１５９１０８号公報）。
【０００５】図６及び図７は、回転子構成における永久
磁石の配置を概略的に示す図であり、図６は回転子の縦
断面図であり、図７は図６に示したラインI-I で切断し
た断面図である。図示した回転子は、２極の凸極磁極を
有しており、２は界磁巻線、１０はシャフト、１１は磁
極コア、１２は永久磁石を示している。初期励磁の残留
磁気を補う永久磁石は、シャフトの長さ方向の端部にお
いて、かつ円周方向では磁極の中央において、磁極コア
外端に通常設けられている。
磁石の配置を概略的に示す図であり、図６は回転子の縦
断面図であり、図７は図６に示したラインI-I で切断し
た断面図である。図示した回転子は、２極の凸極磁極を
有しており、２は界磁巻線、１０はシャフト、１１は磁
極コア、１２は永久磁石を示している。初期励磁の残留
磁気を補う永久磁石は、シャフトの長さ方向の端部にお
いて、かつ円周方向では磁極の中央において、磁極コア
外端に通常設けられている。
【０００６】図８は、図５に示した従来の界磁巻線の詳
細な接続を示す図である。図示したのは、２極の凸極磁
極のための界磁巻線の接続であり、各極用の２つの巻線
は直列にして、さらにダイオードとも直列に接続されて
いる。ダイオードは、所定の耐圧が得られるように、必
要数直列に接続されている。
細な接続を示す図である。図示したのは、２極の凸極磁
極のための界磁巻線の接続であり、各極用の２つの巻線
は直列にして、さらにダイオードとも直列に接続されて
いる。ダイオードは、所定の耐圧が得られるように、必
要数直列に接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようなブラシレス
自励形同期発電機には、コスト低減のため、回転子界磁
極のコアサイズ（コア径、積厚）を大きくすることな
く、出力を大きくしたり、或いは出力が同一であるなら
ば、コアサイズをできるだけ小さくしたいという要求が
ある。しかしながら、従来のものは、コアサイズを同一
に維持したまま出力を上げたり、或いは出力を同一に維
持したままコアサイズを小さくすると、回転子の界磁巻
線の温度上昇が規定の限界を越えてしまうという問題が
あった。
自励形同期発電機には、コスト低減のため、回転子界磁
極のコアサイズ（コア径、積厚）を大きくすることな
く、出力を大きくしたり、或いは出力が同一であるなら
ば、コアサイズをできるだけ小さくしたいという要求が
ある。しかしながら、従来のものは、コアサイズを同一
に維持したまま出力を上げたり、或いは出力を同一に維
持したままコアサイズを小さくすると、回転子の界磁巻
線の温度上昇が規定の限界を越えてしまうという問題が
あった。
【０００８】本出願人が、ブラシレス自励形同期発電機
（２２０Ｖ、５０Ｈｚ、定格電流８．２Ａ）を用いて回
転子界磁巻線の温度上昇を実験により測定したところ、
コア容積を約１４％減少すると、固定子側の主発電巻線
及び補助発電巻線の温度上昇は、コア容積減少前に比べ
て大差はないが、回転子側の界磁巻線の温度は約６９°
Ｃから約７９°Ｃとなり、約１０°Ｃ上昇するデータが
得られた。
（２２０Ｖ、５０Ｈｚ、定格電流８．２Ａ）を用いて回
転子界磁巻線の温度上昇を実験により測定したところ、
コア容積を約１４％減少すると、固定子側の主発電巻線
及び補助発電巻線の温度上昇は、コア容積減少前に比べ
て大差はないが、回転子側の界磁巻線の温度は約６９°
Ｃから約７９°Ｃとなり、約１０°Ｃ上昇するデータが
得られた。
【０００９】また、主発電巻線のＡＣ出力はユーザーが
短絡させてしまうおそれがあり、たとえ短絡させても界
磁巻線両端に接続されたダイオードが誘起された逆電圧
により破壊することは防止しなければならないが、この
逆電圧は、主発電巻線と界磁巻線の巻数に比例するの
で、パワーアップを目的として設計変更し、主発電巻線
の巻数を多くすると、界磁巻線に接続されているダイオ
ードの逆耐圧を高くしなければならずコストアップの要
因となる。
短絡させてしまうおそれがあり、たとえ短絡させても界
磁巻線両端に接続されたダイオードが誘起された逆電圧
により破壊することは防止しなければならないが、この
逆電圧は、主発電巻線と界磁巻線の巻数に比例するの
で、パワーアップを目的として設計変更し、主発電巻線
の巻数を多くすると、界磁巻線に接続されているダイオ
ードの逆耐圧を高くしなければならずコストアップの要
因となる。
【００１０】それ故、本発明は、このような問題を解決
し、出力を大にした場合でも、回転子の温度上昇を低く
抑え、従来よりも、同一温度上昇範囲内では、より出力
アップを可能にすることを目的とするものである。
し、出力を大にした場合でも、回転子の温度上昇を低く
抑え、従来よりも、同一温度上昇範囲内では、より出力
アップを可能にすることを目的とするものである。
【００１１】そして、本発明は、ＡＣ出力の短絡時で
も、界磁巻線に接続されているダイオードが破壊しない
ようにし、かつ小形軽量化及びコストダウンを図ること
を目的とするものである。
も、界磁巻線に接続されているダイオードが破壊しない
ようにし、かつ小形軽量化及びコストダウンを図ること
を目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の前提と
するブラシレス自励形同期発電機を全体的に示す図であ
り、上半分は断面で示している。図１において、２は回
転子界磁巻線、１０は回転子シャフト、１１は回転子磁
極コア、１２は界磁巻線による磁束を補う初期励磁用永
久磁石、１３は固定子、１７は冷却用のファン、１４は
フロントブラケット、１５はリアブラケット、１６はこ
れらを一体に結合するボルトである。固定子１３には、
負荷に接続される主発電巻線が巻回されると共に、該主
発電巻線とは予め定めた電気角分、通常９０°隔たった
位置に補助発電巻線が巻回されている。
するブラシレス自励形同期発電機を全体的に示す図であ
り、上半分は断面で示している。図１において、２は回
転子界磁巻線、１０は回転子シャフト、１１は回転子磁
極コア、１２は界磁巻線による磁束を補う初期励磁用永
久磁石、１３は固定子、１７は冷却用のファン、１４は
フロントブラケット、１５はリアブラケット、１６はこ
れらを一体に結合するボルトである。固定子１３には、
負荷に接続される主発電巻線が巻回されると共に、該主
発電巻線とは予め定めた電気角分、通常９０°隔たった
位置に補助発電巻線が巻回されている。
【００１３】本発明の特徴とする界磁巻線２とそれに接
続されるダイオード３は図２に例示されている。本発明
は、界磁巻線２として複数本のワイヤを並列に巻くこと
を特徴とするものであるが、ここに例示されたものは、
２本のワイヤが並列に巻かれた各界磁極毎の巻線を直列
にして、かつダイオード３と共に直列に接続して構成し
たものである。本発明は、２本のワイヤを並列に巻くこ
とにより、所望の占積率を維持したまま、インピーダン
スを低下させることができる。また、回転子巻数が減っ
たことにより、ＡＣ出力短絡時のダイオード逆電圧も低
下する。
続されるダイオード３は図２に例示されている。本発明
は、界磁巻線２として複数本のワイヤを並列に巻くこと
を特徴とするものであるが、ここに例示されたものは、
２本のワイヤが並列に巻かれた各界磁極毎の巻線を直列
にして、かつダイオード３と共に直列に接続して構成し
たものである。本発明は、２本のワイヤを並列に巻くこ
とにより、所望の占積率を維持したまま、インピーダン
スを低下させることができる。また、回転子巻数が減っ
たことにより、ＡＣ出力短絡時のダイオード逆電圧も低
下する。
【００１４】ただ、本発明は、界磁巻線として２本のワ
イヤを並列に巻いたことにより、定格負荷時には従来構
成と同程度の起磁力を得ることができるものの、界磁巻
線の誘起電圧は従来の半分となり、その結果、自励によ
る電圧確立の回転数が若干高くなる。しかし、これは、
永久磁石の大きさ、磁界の強さを調整することによっ
て、補償することができる。
イヤを並列に巻いたことにより、定格負荷時には従来構
成と同程度の起磁力を得ることができるものの、界磁巻
線の誘起電圧は従来の半分となり、その結果、自励によ
る電圧確立の回転数が若干高くなる。しかし、これは、
永久磁石の大きさ、磁界の強さを調整することによっ
て、補償することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の前提とするブラ
シレス自励形同期発電機を全体的に示す図であり、上半
分は断面で示している。図１において、２は回転子界磁
巻線、１０は回転子シャフト、１１は回転子磁極コア、
１２は界磁巻線による磁束を補う初期励磁用永久磁石、
１３は固定子、１７は冷却用のファン、１４はフロント
ブラケット、１５はリアブラケット、１６はこれらを一
体に結合するボルトである。固定子１３には、主発電巻
線が巻回されると共に、該主発電巻線とは予め定めた電
気角分、通常９０°隔たった位置に補助発電巻線が巻回
されている。図示された発電機は、回転子界磁巻線２の
構成を除いて、図５を参照して説明した従来技術と同様
に構成されている。
シレス自励形同期発電機を全体的に示す図であり、上半
分は断面で示している。図１において、２は回転子界磁
巻線、１０は回転子シャフト、１１は回転子磁極コア、
１２は界磁巻線による磁束を補う初期励磁用永久磁石、
１３は固定子、１７は冷却用のファン、１４はフロント
ブラケット、１５はリアブラケット、１６はこれらを一
体に結合するボルトである。固定子１３には、主発電巻
線が巻回されると共に、該主発電巻線とは予め定めた電
気角分、通常９０°隔たった位置に補助発電巻線が巻回
されている。図示された発電機は、回転子界磁巻線２の
構成を除いて、図５を参照して説明した従来技術と同様
に構成されている。
【００１６】図２は、本発明の特徴とする界磁巻線２と
それに接続されたダイオード３の第１の実施の形態を示
している。本発明は、界磁巻線２として複数本のワイヤ
を並列に巻くことを特徴とするものであるが、この図示
した実施の形態は、２本のワイヤが並列に巻かれた各界
磁極毎の巻線を直列にして、かつダイオード３と共に直
列に接続している。定格出力時に、主発電巻線から出力
される電力は従来の図８の構成から図２の構成に変更し
たときに同じであるから、回転子の起磁力は同じとみな
せる。
それに接続されたダイオード３の第１の実施の形態を示
している。本発明は、界磁巻線２として複数本のワイヤ
を並列に巻くことを特徴とするものであるが、この図示
した実施の形態は、２本のワイヤが並列に巻かれた各界
磁極毎の巻線を直列にして、かつダイオード３と共に直
列に接続している。定格出力時に、主発電巻線から出力
される電力は従来の図８の構成から図２の構成に変更し
たときに同じであるから、回転子の起磁力は同じとみな
せる。
【００１７】このように、本発明は、界磁巻線として、
２本のワイヤを並列に巻くものであるが、同じ起磁力を
保持しつつ、界磁巻線のインピーダンスを低下させたの
で効率が上がり、その分、界磁巻線の温度上昇を抑える
ことができる。なお、２本並列に巻くことに代えて、断
面積２倍の太いワイヤを巻くことができるならば、電気
的には同一の効果を生じることになるが、線径を太くす
ると、曲がりが悪くなり、所定の枠内に巻回した際の占
積率が低下する。本発明は、２本のワイヤを並列に巻く
ことにより、占積率を維持したまま、インピーダンスを
低下させることができた。また、回転子巻数が減ったこ
とにより、出力巻線を短絡させた時のダイオードにかか
る逆電圧も低下する。なお、図２に示した１個のダイオ
ードは、従来に比較して耐圧の観点から半分にできるこ
とを示しているものであって、必ずしも１個に限定する
ことを意味していない。
２本のワイヤを並列に巻くものであるが、同じ起磁力を
保持しつつ、界磁巻線のインピーダンスを低下させたの
で効率が上がり、その分、界磁巻線の温度上昇を抑える
ことができる。なお、２本並列に巻くことに代えて、断
面積２倍の太いワイヤを巻くことができるならば、電気
的には同一の効果を生じることになるが、線径を太くす
ると、曲がりが悪くなり、所定の枠内に巻回した際の占
積率が低下する。本発明は、２本のワイヤを並列に巻く
ことにより、占積率を維持したまま、インピーダンスを
低下させることができた。また、回転子巻数が減ったこ
とにより、出力巻線を短絡させた時のダイオードにかか
る逆電圧も低下する。なお、図２に示した１個のダイオ
ードは、従来に比較して耐圧の観点から半分にできるこ
とを示しているものであって、必ずしも１個に限定する
ことを意味していない。
【００１８】図３及び図４は、界磁巻線として、２本の
ワイヤを並列に巻く別の実施の形態を示している。図３
は、各磁極毎に巻線を分離させたものであり、各磁極界
磁巻線端子間にダイオード３を接続している。また、図
４は、各磁極毎に分離すると同時に、各巻線の２本のワ
イヤを分離して別々にダイオード３を接続したものであ
る。これらのいずれの構成も、２本のワイヤを並列に巻
くものであり、このような構成によって、図２に示した
界磁巻線と同様の効果を得ることができる。
ワイヤを並列に巻く別の実施の形態を示している。図３
は、各磁極毎に巻線を分離させたものであり、各磁極界
磁巻線端子間にダイオード３を接続している。また、図
４は、各磁極毎に分離すると同時に、各巻線の２本のワ
イヤを分離して別々にダイオード３を接続したものであ
る。これらのいずれの構成も、２本のワイヤを並列に巻
くものであり、このような構成によって、図２に示した
界磁巻線と同様の効果を得ることができる。
【００１９】ブラシレス自励形同期発電機（２２０Ｖ−
５０Ｈｚ、定格電流８〜１０Ａ、コア径１５０〜１９０
mm、コア積厚７０〜９０mm）を用いて、図８の従来構成
の界磁巻線と、上記巻数の半分にして２本並列に巻いた
図２に示される本発明の界磁巻線のインピーダンス、リ
アクタンス、温度上昇を比較した。１００Ｈｚにおける
インピーダンスＺ、リアクタンスＬ、及び界磁巻線の温
度上昇をそれぞれ測定した結果が図９である。界磁巻線
を、本発明の如く、２本並列に巻くことにより、従来構
成に比較して、インピーダンス及びリアクタンスは、１
／４以下に低下し、温度上昇についても著しく改善さ
れ、コアサイズを約１４％縮小しても、従来構成とほぼ
同様の６９°Ｃレベルに収めることができた。
５０Ｈｚ、定格電流８〜１０Ａ、コア径１５０〜１９０
mm、コア積厚７０〜９０mm）を用いて、図８の従来構成
の界磁巻線と、上記巻数の半分にして２本並列に巻いた
図２に示される本発明の界磁巻線のインピーダンス、リ
アクタンス、温度上昇を比較した。１００Ｈｚにおける
インピーダンスＺ、リアクタンスＬ、及び界磁巻線の温
度上昇をそれぞれ測定した結果が図９である。界磁巻線
を、本発明の如く、２本並列に巻くことにより、従来構
成に比較して、インピーダンス及びリアクタンスは、１
／４以下に低下し、温度上昇についても著しく改善さ
れ、コアサイズを約１４％縮小しても、従来構成とほぼ
同様の６９°Ｃレベルに収めることができた。
【００２０】次に、永久磁石による立ち上がり回転数の
補償を説明する。ここで、立ち上がり回転数とは、初期
励磁時に電圧が確立するときの回転数を意味している。
本発明は、界磁巻線として２本のワイヤを並列に巻いた
ことにより、定格負荷時には従来構成と同程度の起磁力
を得ることができるものの、誘起電圧は従来の半分とな
り、その結果、立ち上がり回転数が若干高くなる。しか
し、これは、永久磁石の磁界の強さ、即ち磁石の大きさ
を調整することによって、補償することができる。さら
に、本発明のように構成した界磁巻線は、２本のワイヤ
を並列に巻けば巻数を従来構成の半分にすることができ
るので、ダイオードに加わる逆電圧も低くなり、ダイオ
ード直列接続段数を下げることができ、これによって
も、立ち上がり回転数が高くなるのは抑えることができ
る。より具体的に説明すると、従来構成の界磁巻線は、
ダイオード３段を直列に接続し、磁石長２０mmを用いた
場合で、立ち上がり回転数は２８８０rpm であった。こ
れに対して、図２に示した本発明構成の界磁巻線を用い
ると、前記した理由によりダイオードを２段にすること
ができ、更に永久磁石を４０mmの長さ（残留磁束密度４
００mT、保持力２５５KA/m）のものを用いることによっ
て立ち上がり回転数を２８６０rpm とすることができ、
従来構成よりも下げることができた。
補償を説明する。ここで、立ち上がり回転数とは、初期
励磁時に電圧が確立するときの回転数を意味している。
本発明は、界磁巻線として２本のワイヤを並列に巻いた
ことにより、定格負荷時には従来構成と同程度の起磁力
を得ることができるものの、誘起電圧は従来の半分とな
り、その結果、立ち上がり回転数が若干高くなる。しか
し、これは、永久磁石の磁界の強さ、即ち磁石の大きさ
を調整することによって、補償することができる。さら
に、本発明のように構成した界磁巻線は、２本のワイヤ
を並列に巻けば巻数を従来構成の半分にすることができ
るので、ダイオードに加わる逆電圧も低くなり、ダイオ
ード直列接続段数を下げることができ、これによって
も、立ち上がり回転数が高くなるのは抑えることができ
る。より具体的に説明すると、従来構成の界磁巻線は、
ダイオード３段を直列に接続し、磁石長２０mmを用いた
場合で、立ち上がり回転数は２８８０rpm であった。こ
れに対して、図２に示した本発明構成の界磁巻線を用い
ると、前記した理由によりダイオードを２段にすること
ができ、更に永久磁石を４０mmの長さ（残留磁束密度４
００mT、保持力２５５KA/m）のものを用いることによっ
て立ち上がり回転数を２８６０rpm とすることができ、
従来構成よりも下げることができた。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、回転子界磁巻線の端子間にダ
イオードを接続することにより直流の界磁電流を得る構
成のブラシレス自励形同期発電機において、界磁巻線と
して２本のワイヤを並列に巻く構成により、占積率を維
持したまま、インピーダンスを低下させることができる
ので、回転子の温度上昇を低く抑え、従来よりも、同一
温度上昇範囲内では、より出力アップが可能なブラシレ
ス自励形同期発電機を提供することができる。
イオードを接続することにより直流の界磁電流を得る構
成のブラシレス自励形同期発電機において、界磁巻線と
して２本のワイヤを並列に巻く構成により、占積率を維
持したまま、インピーダンスを低下させることができる
ので、回転子の温度上昇を低く抑え、従来よりも、同一
温度上昇範囲内では、より出力アップが可能なブラシレ
ス自励形同期発電機を提供することができる。
【００２２】また、回転子巻数が減ったことにより、Ａ
Ｃ出力短絡時に誘起される逆電圧も低下するので、界磁
巻線に接続されるダイオードとして逆耐圧の低いものを
用いることができ、もしくは直列段数が少なくなりコス
トダウンに寄与できる。そして立ち上がり回転数が若干
高くなるのは、永久磁石の磁界の強さを調整することに
よって、補償することができる。
Ｃ出力短絡時に誘起される逆電圧も低下するので、界磁
巻線に接続されるダイオードとして逆耐圧の低いものを
用いることができ、もしくは直列段数が少なくなりコス
トダウンに寄与できる。そして立ち上がり回転数が若干
高くなるのは、永久磁石の磁界の強さを調整することに
よって、補償することができる。
【図１】本発明の前提とするブラシレス自励形同期発電
機を全体的に示す図であり、上半分は断面で示してい
る。
機を全体的に示す図であり、上半分は断面で示してい
る。
【図２】本発明の特徴とする界磁巻線とそれに接続され
たダイオードの第１の実施の形態を示している。
たダイオードの第１の実施の形態を示している。
【図３】界磁巻線として、各磁極毎に巻線を分離させ
て、２本のワイヤを並列に巻く別の実施の形態を示して
いる。
て、２本のワイヤを並列に巻く別の実施の形態を示して
いる。
【図４】界磁巻線として、各磁極毎に分離すると同時
に、各巻線の２本のワイヤを分離して別々にダイオード
を接続したさらに別の実施の形態を示している。
に、各巻線の２本のワイヤを分離して別々にダイオード
を接続したさらに別の実施の形態を示している。
【図５】本発明の前提とするブラシレス自励形同期発電
機の基本構成を示している。
機の基本構成を示している。
【図６】本発明の前提とする回転子構成における永久磁
石の配置を概略的に示す縦断面図である。
石の配置を概略的に示す縦断面図である。
【図７】図６に示した回転子構成をラインI-I で切断し
て示す断面図である。
て示す断面図である。
【図８】従来構成の界磁巻線の接続を示している。
【図９】図８の従来構成の界磁巻線と、上記巻数の半分
にして２本並列に巻いた図２に示される本発明の界磁巻
線のインピーダンス、リアクタンス、温度上昇を比較し
た測定結果を示す図である。
にして２本並列に巻いた図２に示される本発明の界磁巻
線のインピーダンス、リアクタンス、温度上昇を比較し
た測定結果を示す図である。
１ 回転子 ２ 界磁巻線 ３ ダイオード ４ 主発電巻線 ５ 補助発電巻線 ６ コンデンサ ７ 負荷 ８ スイッチ １０ シャフト １１ 回転子磁極コア １２ 永久磁石
Claims (4)
- 【請求項１】回転子と、該回転子に巻回された界磁巻線
と、該界磁巻線の端子間に接続されたダイオードと、負
荷に接続される主発電巻線と、主発電巻線に対して予め
定めた電気角分隔たった位置に設けられる補助発電巻線
と、該補助発電巻線両端に接続されたコンデンサとを備
えるブラシレス自励形同期発電機において、 前記界磁巻線として複数本のワイヤを並列にして構成
し、かつ前記回転子上に初期励磁用永久磁石を配置した
ことを特徴とするブラシレス自励形同期発電機。 - 【請求項２】前記界磁巻線の複数本のワイヤが２本であ
り、かつ各界磁磁極毎の界磁巻線、及びダイオードが直
列に接続される請求項１に記載のブラシレス自励形同期
発電機。 - 【請求項３】前記界磁巻線の複数本のワイヤが２本であ
り、かつ各界磁磁極毎の界磁巻線がそれぞれ独立にダイ
オードに接続される請求項１に記載のブラシレス自励形
同期発電機。 - 【請求項４】前記界磁巻線の複数本のワイヤが２本であ
り、かつ各界磁磁極毎に、さらに２本のワイヤ毎にそれ
ぞれ独立してダイオードに接続されている請求項１に記
載のブラシレス自励形同期発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7479597A JPH10271781A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ブラシレス自励形同期発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7479597A JPH10271781A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ブラシレス自励形同期発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271781A true JPH10271781A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13557606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7479597A Pending JPH10271781A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | ブラシレス自励形同期発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271781A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358698B2 (en) | 2005-06-28 | 2008-04-15 | Denso Corporation | Field-winding type of synchronous machine |
| JP2010045956A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | 電動機 |
| US7880424B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-02-01 | Denso Corporation | Rotary electric apparatus having rotor with field winding inducing current therethrough for generating magnetic field |
| DE102014003658A1 (de) | 2013-03-19 | 2014-09-25 | Suzuki Motor Corporation | Reluktanzmotor |
| CN105137275A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-09 | 华北电力大学（保定） | 基于定子电流注入的同步电机转子绕组短路故障诊断方法 |
| JP2016025815A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | Ntn株式会社 | 発電機 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP7479597A patent/JPH10271781A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358698B2 (en) | 2005-06-28 | 2008-04-15 | Denso Corporation | Field-winding type of synchronous machine |
| US7880424B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-02-01 | Denso Corporation | Rotary electric apparatus having rotor with field winding inducing current therethrough for generating magnetic field |
| JP2010045956A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | 電動機 |
| DE102014003658A1 (de) | 2013-03-19 | 2014-09-25 | Suzuki Motor Corporation | Reluktanzmotor |
| US9917484B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-03-13 | Suzuki Motor Corporation | Reluctance motor having inductor pole coils located between adjacent ones of the salient poles of a rotor |
| JP2016025815A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | Ntn株式会社 | 発電機 |
| CN105137275A (zh) * | 2015-08-06 | 2015-12-09 | 华北电力大学（保定） | 基于定子电流注入的同步电机转子绕组短路故障诊断方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7134180B2 (en) | Method for providing slip energy control in permanent magnet electrical machines | |
| US20060131986A1 (en) | Axial gap permanent magnet reluctance motor and method | |
| JPH11514195A (ja) | 界磁弱化（又は増強）機能を備えた二重突極永久磁石機械 | |
| EP2401803B1 (en) | Two conductor winding for an induction motor circuit | |
| US4393344A (en) | Squirrel cage induction motors | |
| JP3466591B2 (ja) | 回転電機 | |
| US20140306565A1 (en) | Coaxial Motor | |
| CN103812294B (zh) | 一种五相双凸极电机 | |
| CN106899159B (zh) | 一种双△绕组交流发电机 | |
| CN101964575A (zh) | 双等极双段定转子磁阻发电机 | |
| US6891301B1 (en) | Simplified hybrid-secondary uncluttered machine and method | |
| US5796233A (en) | Multiple-stator induction synchronous motor | |
| CN105576929A (zh) | 一种集中绕组交流无刷电励磁起动发电机 | |
| US20170005555A1 (en) | Asymmetric salient permanent magnet synchronous machine | |
| JPH10271781A (ja) | ブラシレス自励形同期発電機 | |
| JP2939914B2 (ja) | ブラシレス自励同期発電機 | |
| JP3455988B2 (ja) | 回転電機 | |
| CN110120732B (zh) | 一种感应串联式无刷励磁电机 | |
| CN101958622A (zh) | 一种电励磁同步电机 | |
| KR20100058343A (ko) | 단상 유도 모터 | |
| CN201478964U (zh) | 双等极双段定转子磁阻发电机 | |
| CN210780481U (zh) | 无缝电枢绕组永磁同步电动机 | |
| US20040164701A1 (en) | Electrodynamic machines and components therefor and methods of making and using same | |
| CN218829554U (zh) | 一种可扩大中低功率的同步无磁电动机 | |
| CN209994255U (zh) | 一种用于通风系统的永磁高效同步电动机 |