JPS5851762A - ブラシレス充電発電機 - Google Patents
ブラシレス充電発電機Info
- Publication number
- JPS5851762A JPS5851762A JP56149545A JP14954581A JPS5851762A JP S5851762 A JPS5851762 A JP S5851762A JP 56149545 A JP56149545 A JP 56149545A JP 14954581 A JP14954581 A JP 14954581A JP S5851762 A JPS5851762 A JP S5851762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exciter
- charging generator
- winding
- rotor
- generator
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/38—Structural association of synchronous generators with exciting machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ブラシレス充電発電機に係り、特に励磁機出
力を整流器なしで充電発電機の界磁巻線に直接給電する
ブラシレス充電発電機に関する。
力を整流器なしで充電発電機の界磁巻線に直接給電する
ブラシレス充電発電機に関する。
一般に、爪形磁極を有する発電機は、自動車用充電発電
機として多数使用さｎている。
機として多数使用さｎている。
第１図は、従来のブラシ付充電発電機を示す図であって
、爪形磁極２と界磁巻線３からなる回転子１は、電機子
巻線４を内蔵した固定子鉄心５と適轟な空隙を介して対
向し、ベアリング６によって回転可能に支持さｎている
。界磁巻線３への電流の供給は、バッテリー（図示せず
）からブラシ７、スリップリンタ８を介して電流が給電
される。
、爪形磁極２と界磁巻線３からなる回転子１は、電機子
巻線４を内蔵した固定子鉄心５と適轟な空隙を介して対
向し、ベアリング６によって回転可能に支持さｎている
。界磁巻線３への電流の供給は、バッテリー（図示せず
）からブラシ７、スリップリンタ８を介して電流が給電
される。
このような構造の充電発電機においては、ブラシを用い
ているためにブラシの交換保守や振動。
ているためにブラシの交換保守や振動。
騒音などの問題が生ずる。このため、ブラシのない第２
図のよ“うな励磁機付ブラシレス充電機がある。
図のよ“うな励磁機付ブラシレス充電機がある。
第２図は、充電発電機とは別に同一回転軸上に新たに励
磁機を設けることによってブラシレス化した充電発電機
である。第２図において第１図と同一部品には同一符号
を付し、その説明を省略する。同図において９は励磁機
の固定子鉄心であり励磁巻線１０−を内蔵している。１
２は励磁機の回転子巻線であり、回転子鉄心１１に内蔵
さｎている。この場合、励磁機の励磁巻線１ｏには第３
図の原理説明図に示すように、図示していないバッテリ
ーから直流が給電きれる。したがって、３相Ｙ結＃（Δ
結線でも良い）さｎている回転子巻線１２には〜回転軸
が機械的に回転されているので交流の電圧が誘起さｎる
。該３相の交流電圧は、回転軸上に設けられた整流器１
．３を介して整流されて直流となり、該充電発電機の界
磁巻線３に供給さｎる。したがって、第２図における充
電発電機は、第１図の場合と同様の発電能力を示す。
磁機を設けることによってブラシレス化した充電発電機
である。第２図において第１図と同一部品には同一符号
を付し、その説明を省略する。同図において９は励磁機
の固定子鉄心であり励磁巻線１０−を内蔵している。１
２は励磁機の回転子巻線であり、回転子鉄心１１に内蔵
さｎている。この場合、励磁機の励磁巻線１ｏには第３
図の原理説明図に示すように、図示していないバッテリ
ーから直流が給電きれる。したがって、３相Ｙ結＃（Δ
結線でも良い）さｎている回転子巻線１２には〜回転軸
が機械的に回転されているので交流の電圧が誘起さｎる
。該３相の交流電圧は、回転軸上に設けられた整流器１
．３を介して整流されて直流となり、該充電発電機の界
磁巻線３に供給さｎる。したがって、第２図における充
電発電機は、第１図の場合と同様の発電能力を示す。
この第２図に示す構造の充電発電機は、ブラシがないの
で第１図のブラシによる欠点がなくなる。
で第１図のブラシによる欠点がなくなる。
しかし、整流器１３へ回転子巻線１２と界磁巻線３を接
続するための製作工程が増えるとともに、整流器１３や
接続配線に遠心応力に酊えうるような強度対策が必要に
なる。また、同一回転軸上に励磁機と整流器１３を新た
に設置するため、軸方向の寸法が大きくなるとともに回
転機全体の重量も重くなる。したがって、車の燃費が悪
くなるとともに、エンジンルーム内に設置不可能になる
などの欠点を有していた。
続するための製作工程が増えるとともに、整流器１３や
接続配線に遠心応力に酊えうるような強度対策が必要に
なる。また、同一回転軸上に励磁機と整流器１３を新た
に設置するため、軸方向の寸法が大きくなるとともに回
転機全体の重量も重くなる。したがって、車の燃費が悪
くなるとともに、エンジンルーム内に設置不可能になる
などの欠点を有していた。
本発明の目的は、励磁機を同軸上に別置することなく、
シかも整流器を不用にし、小型で堅牢なブラシレス充電
発電機を提供することにある。
シかも整流器を不用にし、小型で堅牢なブラシレス充電
発電機を提供することにある。
本発明は、積層さ扛た固定子と回転子を各１ケ有し、固
定子鉄心に励磁機の励磁巻線と充電発電機の電機子巻線
を巻き、回転子鉄心に励磁機の回転子巻線と充電発電機
の界磁巻線を巻き、該回転子巻線と界磁巻線とを直接接
続するようにしたものである。
定子鉄心に励磁機の励磁巻線と充電発電機の電機子巻線
を巻き、回転子鉄心に励磁機の回転子巻線と充電発電機
の界磁巻線を巻き、該回転子巻線と界磁巻線とを直接接
続するようにしたものである。
以下、図示する実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。
。
第４図は本発明の一実施例を示す図である。第４図にお
いて、第１図および第２図と同一部品には同一符号を付
し、その説明を省略する。第４図において、５は積層さ
れた固定子鉄心であり、励磁機の励磁巻線１０と充電発
電機の電機子巻線４が同一スロットまたは別スロットに
巻かｎている。
いて、第１図および第２図と同一部品には同一符号を付
し、その説明を省略する。第４図において、５は積層さ
れた固定子鉄心であり、励磁機の励磁巻線１０と充電発
電機の電機子巻線４が同一スロットまたは別スロットに
巻かｎている。
１６は積層された回転子鉄心であり、励磁機の回転予巻
４９１２と充電発電機の界磁巻線３′が同一スロットま
たは別スロットに巻かｎている。該回転子巻線１２と界
磁巻線３′は直接接続さｎている。したがって、第４図
の本発明においては、第２図のように励磁機を別置する
必要がなく、シかも励磁機と充電発電機間の整流器が不
用となる。
４９１２と充電発電機の界磁巻線３′が同一スロットま
たは別スロットに巻かｎている。該回転子巻線１２と界
磁巻線３′は直接接続さｎている。したがって、第４図
の本発明においては、第２図のように励磁機を別置する
必要がなく、シかも励磁機と充電発電機間の整流器が不
用となる。
第５図は第４図の原理構成図である。励磁機の励磁巻線
１０は単相分布巻され、充電発電機の電機子巻線４は従
来と同様に３相のＹ結線（またはΔ結線）されている。
１０は単相分布巻され、充電発電機の電機子巻線４は従
来と同様に３相のＹ結線（またはΔ結線）されている。
一方、回転側の回転子巻線１２は２相で分布巻され、界
磁巻線３′は２相の集中巻で巻かｎている。
磁巻線３′は２相の集中巻で巻かｎている。
次に、このように構成さｔた充電１発電機の動作を、第
６図の充電発電機の固定子をベースにした等価回路を用
いて発電原理を説明する。まず、励磁巻線１０の励磁巻
線電流〒Ｅにより、励磁機の回転子巻線１２に励磁巻線
誘起電圧Ｅ ＥＲＯが誘起され、励磁機回転子漏扛イン
ピーダンスＺ ＥＲによる降下分を差し引いたものが、
励磁機回転子巻線界磁巻線端子電圧ＶＧＲとなる。また
、該電圧ＶＯＲから界磁巻線の漏扛インピーダンスＺＧ
ＲＫよる降下分を差し引いたものが、充電発電機の界磁
巻線誘起電圧ＥＧＲとなる。また、充電発電機の電機子
巻線誘起電圧Ｅｃｓは、次の（６）式で示される。
６図の充電発電機の固定子をベースにした等価回路を用
いて発電原理を説明する。まず、励磁巻線１０の励磁巻
線電流〒Ｅにより、励磁機の回転子巻線１２に励磁巻線
誘起電圧Ｅ ＥＲＯが誘起され、励磁機回転子漏扛イン
ピーダンスＺ ＥＲによる降下分を差し引いたものが、
励磁機回転子巻線界磁巻線端子電圧ＶＧＲとなる。また
、該電圧ＶＯＲから界磁巻線の漏扛インピーダンスＺＧ
ＲＫよる降下分を差し引いたものが、充電発電機の界磁
巻線誘起電圧ＥＧＲとなる。また、充電発電機の電機子
巻線誘起電圧Ｅｃｓは、次の（６）式で示される。
すなわち、回転数ＮＲにおいて、励磁巻の周波数ｆＲは
、励磁機の極数をＰＥとすｎば、ｆ＊＝Ｎ＊・Ｐｇ／１
２０ ・・・・・・・・・・・・（１）充電発電機に
対して、励磁機の回転子電流が該界磁巻線に流扛ること
により作ら扛る回転磁界速度Ｎａｇは、充電発電機の極
数をＰｏとすれば１Ｎｃｒ； ＝ １２０ ｆ ａ／
Ｐａ ・・・・・・・・・・・・・・・（２）５また
、回転子は機械的にＮＲで回転しているため固定子座標
で見た回転磁界速度Ｎｃは、Ｎｏ ＝Ｎｉ ：ｌ：Ｎａ
ｚ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（３）したがって、充電発電機の電圧、電流の周波
数ｆ、は、 ｆａ ＝Ｎａ ＩＩＰＧ／ １２０＝ＮＲ（Ｐｃ−ｔ−
Ｐｇ） ／１２０・・・・・・・・・・・・ （４） 同期速度Ｎｏを基準として、充電発電機のすべりＳは、 Ｓ ＝ ＮＯＮＲ／Ｎａ ＝±ＰＥ ／ ＰＧ ｆ Ｐ
Ｅ ”・”・・（５）したがって、充電発電機の電機子
巻線誘起電圧ＥＧｓＦ１．、巻線比Ｕａを用いて、 ＥＧｌｌ＝ＥＧＲ・ＵＧ／Ｓ ・・・・・・・・・・・
・・・・ （６）となる。
、励磁機の極数をＰＥとすｎば、ｆ＊＝Ｎ＊・Ｐｇ／１
２０ ・・・・・・・・・・・・（１）充電発電機に
対して、励磁機の回転子電流が該界磁巻線に流扛ること
により作ら扛る回転磁界速度Ｎａｇは、充電発電機の極
数をＰｏとすれば１Ｎｃｒ； ＝ １２０ ｆ ａ／
Ｐａ ・・・・・・・・・・・・・・・（２）５また
、回転子は機械的にＮＲで回転しているため固定子座標
で見た回転磁界速度Ｎｃは、Ｎｏ ＝Ｎｉ ：ｌ：Ｎａ
ｚ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（３）したがって、充電発電機の電圧、電流の周波
数ｆ、は、 ｆａ ＝Ｎａ ＩＩＰＧ／ １２０＝ＮＲ（Ｐｃ−ｔ−
Ｐｇ） ／１２０・・・・・・・・・・・・ （４） 同期速度Ｎｏを基準として、充電発電機のすべりＳは、 Ｓ ＝ ＮＯＮＲ／Ｎａ ＝±ＰＥ ／ ＰＧ ｆ Ｐ
Ｅ ”・”・・（５）したがって、充電発電機の電機子
巻線誘起電圧ＥＧｓＦ１．、巻線比Ｕａを用いて、 ＥＧｌｌ＝ＥＧＲ・ＵＧ／Ｓ ・・・・・・・・・・・
・・・・ （６）となる。
したがって、該電圧ＥＧ１１は、すべりＳを小さくすな
わち充電発電機の極数Ｐｃを多く、励磁機の極数ＰＥを
小さくすれば、大きな交流電圧が得ら該電圧Ｅａｓから
電機子巻線漏れインピーダンスＺ ａ ｓの降下分を引
いたものとなる。
わち充電発電機の極数Ｐｃを多く、励磁機の極数ＰＥを
小さくすれば、大きな交流電圧が得ら該電圧Ｅａｓから
電機子巻線漏れインピーダンスＺ ａ ｓの降下分を引
いたものとなる。
このように、本発明においては励磁機の回転子巻線を充
電発電機の界磁巻線に直接接続しても、充電発電機の電
機子巻線に交流電圧を発生することができる。また、第
２図のように励磁機を新たに設けることがないので、軸
方向の寸法が小ζ〈なり、扁平な発電機となり、エンジ
ンに直接取りがないので、整流器や接続配線に特別な遠
心応力対策をする必要がなくなり、堅牢なブラシレス充
電発電機となる。
電発電機の界磁巻線に直接接続しても、充電発電機の電
機子巻線に交流電圧を発生することができる。また、第
２図のように励磁機を新たに設けることがないので、軸
方向の寸法が小ζ〈なり、扁平な発電機となり、エンジ
ンに直接取りがないので、整流器や接続配線に特別な遠
心応力対策をする必要がなくなり、堅牢なブラシレス充
電発電機となる。
なお、第５図において、励磁機の回転子巻線１２と充電
発電機の界磁巻線３′を２相巻線しているが、３相巻線
にしても同様の効果を得ることができる。また、励磁機
の励磁巻線１０と回転子巻線１２は、同心巻としても良
い。
発電機の界磁巻線３′を２相巻線しているが、３相巻線
にしても同様の効果を得ることができる。また、励磁機
の励磁巻線１０と回転子巻線１２は、同心巻としても良
い。
以上述べた如く、本発明の構造を採用することにより、
回転側に整流器がないので、整流器や接続配線に遠心応
力対策が不用となる。このため、量産性が向上すると共
に、回転機の信頼性が向上し、高速まで特に問題なく安
定に運転することができる。
回転側に整流器がないので、整流器や接続配線に遠心応
力対策が不用となる。このため、量産性が向上すると共
に、回転機の信頼性が向上し、高速まで特に問題なく安
定に運転することができる。
また、同一の固定子鉄心及び回転子鉄心に励磁機及び充
電発電機の巻線を巻回するので、回転機全体の軸方向長
さを短かくすることができる。この次め、エンジンルー
ム内に特に問題なく設置できると共に、回転機全体の重
量が軽くなるので、車の燃費が向上するなど、経済性、
製造性の点で優れたー来がある。
電発電機の巻線を巻回するので、回転機全体の軸方向長
さを短かくすることができる。この次め、エンジンルー
ム内に特に問題なく設置できると共に、回転機全体の重
量が軽くなるので、車の燃費が向上するなど、経済性、
製造性の点で優れたー来がある。
第１図は従来のブラシ付充電発電機の断面図、第２図は
従来の励磁機付ブラシレス充電発電機の断面図、第３図
は第２図の原理説明図、第４図は本発明の一実施例を示
す断面図、第５図は第４図の原理説明図、第６図は第４
図の充電発電機の固定子をベースにした等価回路である
。 １・・・回転子、２・・・爪形磁極、３．３’・・・界
磁巻線、４・・・電機子巻線、５・・・固定子鉄心、６
・・・ベアリング、７・・・ブラシ、８・・・スリップ
リング、９・・・励磁機の固定子鉄心、１０・・・励磁
巻線、１１・・・励磁機の回転子鉄心、１２・・・回転
子巻線、１３・・・整流器、１４・・・充電発電機の整
流器、１５・・・充電発電機の第４図 第５図 ０
従来の励磁機付ブラシレス充電発電機の断面図、第３図
は第２図の原理説明図、第４図は本発明の一実施例を示
す断面図、第５図は第４図の原理説明図、第６図は第４
図の充電発電機の固定子をベースにした等価回路である
。 １・・・回転子、２・・・爪形磁極、３．３’・・・界
磁巻線、４・・・電機子巻線、５・・・固定子鉄心、６
・・・ベアリング、７・・・ブラシ、８・・・スリップ
リング、９・・・励磁機の固定子鉄心、１０・・・励磁
巻線、１１・・・励磁機の回転子鉄心、１２・・・回転
子巻線、１３・・・整流器、１４・・・充電発電機の整
流器、１５・・・充電発電機の第４図 第５図 ０
Claims (1)
- １、固定子鉄心に励磁機の励磁巻線と充電発電機の電機
子巻線とを設け、回転子鉄心に励磁機の回転子巻線と充
電発電機の界磁巻線とを設けたブラシレス充電発電機に
おいて、励磁機の回転子巻線出力を充電発電子の界磁巻
線に直接給電することを特徴とするブラシレス充電発電
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149545A JPS5851762A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ブラシレス充電発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56149545A JPS5851762A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ブラシレス充電発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5851762A true JPS5851762A (ja) | 1983-03-26 |
Family
ID=15477487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56149545A Pending JPS5851762A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ブラシレス充電発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851762A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908541A (en) * | 1986-08-28 | 1990-03-13 | Mitsuba Electric Mfg., Co., Ltd. | Air-cooled layered coil vehicle AC generator stator |
| WO2014064747A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
| WO2014136251A1 (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP56149545A patent/JPS5851762A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908541A (en) * | 1986-08-28 | 1990-03-13 | Mitsuba Electric Mfg., Co., Ltd. | Air-cooled layered coil vehicle AC generator stator |
| WO2014064747A1 (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-01 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
| JP5913618B2 (ja) * | 2012-10-22 | 2016-04-27 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
| WO2014136251A1 (ja) * | 2013-03-08 | 2014-09-12 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
| GB2526213A (en) * | 2013-03-08 | 2015-11-18 | Hitachi Ltd | Rotating electrical machine system and wind power generation system |
| JP5908646B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2016-04-26 | 株式会社日立製作所 | 回転電機システム及び風力発電システム |
| GB2526213B (en) * | 2013-03-08 | 2020-08-26 | Hitachi Ltd | Rotating electrical machine system and wind power generation system |
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