JPS59198861A - 車両用交流発電機 - Google Patents
車両用交流発電機Info
- Publication number
- JPS59198861A JPS59198861A JP7274783A JP7274783A JPS59198861A JP S59198861 A JPS59198861 A JP S59198861A JP 7274783 A JP7274783 A JP 7274783A JP 7274783 A JP7274783 A JP 7274783A JP S59198861 A JPS59198861 A JP S59198861A
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- Japan
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- auxiliary winding
- diodes
- diode
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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】
車両用交流発電機の、出力向上を目的とした補助巻線の
巻線方式、及びその補助巻線を用いた出力向上の為の発
電機回路方式に関するものである。
巻線方式、及びその補助巻線を用いた出力向上の為の発
電機回路方式に関するものである。
従来の発電機は、回転子極ピッチを電気角πラジアンと
すると、ステータの１相の電機子巻線はπラジアンピッ
チでいわゆる集中巻きされているのみである。すなわち
、ステータの巻線方式には各種公知の種類があるが、そ
れらは、すべて各相電にπラジアンピッチ集中巻線とい
う分類に一括されるものである。この巻線方式であると
、各相の電機子巻線に負荷電流が流れて空隙磁束分布が
電機子反作用により歪むにつれて、起電力中の基本波成
分に対する第３高調波成分が増して、励磁力の割ＫＦｉ
大きな発電出方が得られない。これを克服する目的で、
公知の如・く磁極形状に丸みをつけたシ、徐変空ＩＪｊ
長を形成するか、或はまた、公知の如く上記磁束分布の
歪みにより第３高調波起電力のきわめて大きな揺動が星
形結線中性点に現われることに着目して、との揺動を単
相全波整流して発電機出力に加算する、込わゆる中性点
ダイオード方式による出力向上の為の工夫等がなされて
きた。しかし、近年の省エネルギ一対策上からも更に小
型軽量高出力化の要望が強まってきておシ、新しい回路
方式、及び発電方式等の研究が進められていることは周
知の１ｆｆｕ）である。
すると、ステータの１相の電機子巻線はπラジアンピッ
チでいわゆる集中巻きされているのみである。すなわち
、ステータの巻線方式には各種公知の種類があるが、そ
れらは、すべて各相電にπラジアンピッチ集中巻線とい
う分類に一括されるものである。この巻線方式であると
、各相の電機子巻線に負荷電流が流れて空隙磁束分布が
電機子反作用により歪むにつれて、起電力中の基本波成
分に対する第３高調波成分が増して、励磁力の割ＫＦｉ
大きな発電出方が得られない。これを克服する目的で、
公知の如・く磁極形状に丸みをつけたシ、徐変空ＩＪｊ
長を形成するか、或はまた、公知の如く上記磁束分布の
歪みにより第３高調波起電力のきわめて大きな揺動が星
形結線中性点に現われることに着目して、との揺動を単
相全波整流して発電機出力に加算する、込わゆる中性点
ダイオード方式による出力向上の為の工夫等がなされて
きた。しかし、近年の省エネルギ一対策上からも更に小
型軽量高出力化の要望が強まってきておシ、新しい回路
方式、及び発電方式等の研究が進められていることは周
知の１ｆｆｕ）である。
本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであシ、一
層に出力を向上した車両用交流発電機を提供することを
目的とするものである。
層に出力を向上した車両用交流発電機を提供することを
目的とするものである。
しかして、その構成は、第１にはステータコアに本来の
３摺電機子巻線の他に、電気角シ、ラジアンピッチで補
助巻線を巻き込むものであシ、第２には尚該補助巻線の
一端を３摺電機子巻線の中性点に結線して用いるもので
ある。
３摺電機子巻線の他に、電気角シ、ラジアンピッチで補
助巻線を巻き込むものであシ、第２には尚該補助巻線の
一端を３摺電機子巻線の中性点に結線して用いるもので
ある。
以下、本発明を図面に表わした実施例について説明する
。第１図は、本発明巻線方式によシ補助巻線を巻き込ん
だステータを表わす展開図であり、第２図は同ステータ
における３摺電機子巻線と補助巻線との関連を表わす巻
線図、第３図は同ステータの空隙磁束分布と補助巻線導
体との関連を表わす模式図である。第１図から第３図に
おいて、ｌはステータコアであり、２Ｘ、２３’、２Ｚ
は、ステータコア１の溝にπラジアン（ｒａｃｌ ）
ヒツチで集中巻きされた３摺電機子巻線である。３は、
ステータコア１の溝に電気角シ３ラジアン（ｒａｃｌ）
ピッチで巻き込まれた補助巻線である。
。第１図は、本発明巻線方式によシ補助巻線を巻き込ん
だステータを表わす展開図であり、第２図は同ステータ
における３摺電機子巻線と補助巻線との関連を表わす巻
線図、第３図は同ステータの空隙磁束分布と補助巻線導
体との関連を表わす模式図である。第１図から第３図に
おいて、ｌはステータコアであり、２Ｘ、２３’、２Ｚ
は、ステータコア１の溝にπラジアン（ｒａｃｌ ）
ヒツチで集中巻きされた３摺電機子巻線である。３は、
ステータコア１の溝に電気角シ３ラジアン（ｒａｃｌ）
ピッチで巻き込まれた補助巻線である。
３ａ〜３ｇは、ステータコア１の溝内に在る補助巻線３
の導体を表わしてお）、導体３ａ、３ｃ。
の導体を表わしてお）、導体３ａ、３ｃ。
３ｅ、３ｇは第２図図示の下方から上方に向っておシ、
導体３ｔ）、３（１，３ｆは第２図図示の上方から下方
に向うごとくステータコア１の溝内に配設されている。
導体３ｔ）、３（１，３ｆは第２図図示の上方から下方
に向うごとくステータコア１の溝内に配設されている。
４．４′は図示されない回転磁極とステータコアｌとの
間に生じている空隙磁束を表わす。
間に生じている空隙磁束を表わす。
上記構成において、ステータコア１の溝内における補助
巻線３の導体３ａ〜３８に正弦波状の空隙磁束４が鎖交
しているときは、導体３’ｂ、３ｃ及び導体３ｅ、３ｆ
の部分において空隙磁束４の変化方向とこれら導体の向
きとが一致しないため、逆方向の起電力が生じることに
なシ、補助巻線３の両端における起電労相は零であるが
、電機子反作用によって第３高調波を含んだ空隙磁束４
″になると、総ての導体３ａ〜３ｇの部分において空隙
磁束４′の変化方向と導体の向きとが一致するため、補
助者ｆｌ１３Ｉ３の両端に第３高調波周波数の起電力が
現われる。
巻線３の導体３ａ〜３８に正弦波状の空隙磁束４が鎖交
しているときは、導体３’ｂ、３ｃ及び導体３ｅ、３ｆ
の部分において空隙磁束４の変化方向とこれら導体の向
きとが一致しないため、逆方向の起電力が生じることに
なシ、補助巻線３の両端における起電労相は零であるが
、電機子反作用によって第３高調波を含んだ空隙磁束４
″になると、総ての導体３ａ〜３ｇの部分において空隙
磁束４′の変化方向と導体の向きとが一致するため、補
助者ｆｌ１３Ｉ３の両端に第３高調波周波数の起電力が
現われる。
第４図は、補助巻線３を用いた出力向上の為の発電機回
路方式の第１実施例を表わす回路図である。同図におい
て、２ｘ、、２ｙ、２ｚは３摺電機子巻線、３は補助巻
線であシ、励磁コイル５に対する励磁電流供給補助用と
して補助巻線３を用いたものである。なお、６はグレッ
ツ結線した３相全波整流装置、７ａ、７１）は電機子巻
線２Ｘ〜２ｚの中性点出力を整流するための一組のダイ
オード、８ａ、ｇｌ）は補助巻線３の起電力を整流する
ための他の一組のダイオード、ｇａ、ｇｂは逆流防止用
ダイオードである。この第１実施例においては、補助巻
線３の一端が電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点０１及び−
組のダイオード７ａ、７ｂの中点に接続され、その他端
が他の一組のダイオードｓａ、Ｂｂの中点に接続されて
いる。
路方式の第１実施例を表わす回路図である。同図におい
て、２ｘ、、２ｙ、２ｚは３摺電機子巻線、３は補助巻
線であシ、励磁コイル５に対する励磁電流供給補助用と
して補助巻線３を用いたものである。なお、６はグレッ
ツ結線した３相全波整流装置、７ａ、７１）は電機子巻
線２Ｘ〜２ｚの中性点出力を整流するための一組のダイ
オード、８ａ、ｇｌ）は補助巻線３の起電力を整流する
ための他の一組のダイオード、ｇａ、ｇｂは逆流防止用
ダイオードである。この第１実施例においては、補助巻
線３の一端が電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点０１及び−
組のダイオード７ａ、７ｂの中点に接続され、その他端
が他の一組のダイオードｓａ、Ｂｂの中点に接続されて
いる。
この第１実施例の構成においては、低出方回転域ではＢ
端子ｌＯよシダイオード９ｂ１励磁コイル５、及びダイ
オード９ａを経て接地へと励磁電流が流れ、中性点ダイ
オード付発電機としての通常回路動作であるが、大出方
回転域にな多空隙磁束分布が歪んでくると補助巻線３に
起電力が生じる。
端子ｌＯよシダイオード９ｂ１励磁コイル５、及びダイ
オード９ａを経て接地へと励磁電流が流れ、中性点ダイ
オード付発電機としての通常回路動作であるが、大出方
回転域にな多空隙磁束分布が歪んでくると補助巻線３に
起電力が生じる。
そして、たとえば第４図図示の補助巻線３が左側に負極
、右側に正極となる起電力を生じると、接地−位にある
励磁コイ）ｖ ５の左端からダイオードＢｂ、該巻線３
、及びダイオード７ａを通る経路によってＢ端子１０に
上記起電力が加えられ、励磁コイ／Ｉ１５に電流が供給
される。また、補助巻線３が左側に正極、右側に負極の
起電力を生じると、接地からダイオード７ｂ、該巻線３
、及びダイオード８ａを通る経路によって励磁コイ／１
１５に電流が供給せられる。また、電機子巻線２ｘ〜２
ｚの中性点Ｏに生ずる交流起電力も、従来通シダイオ＝
ドアａ、７ｂを介してＢ端子ＩＯに直流電流を供給し、
励磁コイ／Ｉ１５に電流を供給する。これによシ、たと
えば９０Ａクラヌの車両用交流発電機で実験した結果、
第５図に示す如〈従来仕様のものの出力１１から出力１
１′へと約８％出力が向上できた。
、右側に正極となる起電力を生じると、接地−位にある
励磁コイ）ｖ ５の左端からダイオードＢｂ、該巻線３
、及びダイオード７ａを通る経路によってＢ端子１０に
上記起電力が加えられ、励磁コイ／Ｉ１５に電流が供給
される。また、補助巻線３が左側に正極、右側に負極の
起電力を生じると、接地からダイオード７ｂ、該巻線３
、及びダイオード８ａを通る経路によって励磁コイ／１
１５に電流が供給せられる。また、電機子巻線２ｘ〜２
ｚの中性点Ｏに生ずる交流起電力も、従来通シダイオ＝
ドアａ、７ｂを介してＢ端子ＩＯに直流電流を供給し、
励磁コイ／Ｉ１５に電流を供給する。これによシ、たと
えば９０Ａクラヌの車両用交流発電機で実験した結果、
第５図に示す如〈従来仕様のものの出力１１から出力１
１′へと約８％出力が向上できた。
第６図は、第２実施例を表わす回路図であり、補助巻線
３の一端は、電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点Ｏ１及び−
組のダイオード７ａ、７’ｂの中点に接続され、他端は
他の一組のダイオードＢａ。
３の一端は、電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点Ｏ１及び−
組のダイオード７ａ、７’ｂの中点に接続され、他端は
他の一組のダイオードＢａ。
８ｂを介して接地とＢ端子ＩＯの間に接続されている。
この第２実施例では、空隙磁束分布歪が小さいと、補助
巻線３の起電力が中性点Ｏの電位揺動よシも小さいため
、通常の中性点ダイオード付発電機であるが、補助巻線
３の起電力が大きくなると、ダイｉ−１’７ａ、７ ｂ
、ｓａ、８ ’ｂ で１セツ）の単相全波整流装置を為
すものである。すなわち、補助巻線３の左側が負極で右
側が正極の起電力が生じた場合には、接地からダイオー
ド８ｂ、補助巻線３、及びダイオード７ａを通る経路に
よってＢ端子ｌＯに電力が供給され、当該補助巻線３が
逆の極性の起電力が生じる場合には、ダイオード７ｂ、
Ｂａを介して該巻線３からＢ端子１０に電力が供給され
る。従って、３摺電機子巻線２Ｘ〜２ｚと補助巻線３の
巻数比を適当に選定することにより、低回転域出力を重
点的に向上したり、高回転域出力を向上したシすること
が出来、性能向上ばかシか設計自由度が増す利点がある
。
巻線３の起電力が中性点Ｏの電位揺動よシも小さいため
、通常の中性点ダイオード付発電機であるが、補助巻線
３の起電力が大きくなると、ダイｉ−１’７ａ、７ ｂ
、ｓａ、８ ’ｂ で１セツ）の単相全波整流装置を為
すものである。すなわち、補助巻線３の左側が負極で右
側が正極の起電力が生じた場合には、接地からダイオー
ド８ｂ、補助巻線３、及びダイオード７ａを通る経路に
よってＢ端子ｌＯに電力が供給され、当該補助巻線３が
逆の極性の起電力が生じる場合には、ダイオード７ｂ、
Ｂａを介して該巻線３からＢ端子１０に電力が供給され
る。従って、３摺電機子巻線２Ｘ〜２ｚと補助巻線３の
巻数比を適当に選定することにより、低回転域出力を重
点的に向上したり、高回転域出力を向上したシすること
が出来、性能向上ばかシか設計自由度が増す利点がある
。
第７図は、第３実施例を表わす回路図であり、補助巻線
３の一端を３摺電機子巻線２ｘ〜２ｚの中性点Ｏに結線
し、その他端は一組のダイオード（中性点ダイオード）
７ａ、７ｂの中点に結線されている。
３の一端を３摺電機子巻線２ｘ〜２ｚの中性点Ｏに結線
し、その他端は一組のダイオード（中性点ダイオード）
７ａ、７ｂの中点に結線されている。
この第３実施例は、公知の中性点ダイオード付発電機の
働きに着目し、中性点Ｏの正側及び負側への電位揺動に
補助巻線３の電圧を加算・付勢して中性点ダイオード７
ａ、７ｂによって直流出力を取シ出すものである。
働きに着目し、中性点Ｏの正側及び負側への電位揺動に
補助巻線３の電圧を加算・付勢して中性点ダイオード７
ａ、７ｂによって直流出力を取シ出すものである。
なお、上記の第１実施例から第３実施例においては、補
助巻線３の一端を３摺電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点Ｏ
に結線することにょ）、中性点ダイオード７ａ、７ｂを
有効活用するようにしたが、補助巻線３を３摺電機子巻
線２Ｘ〜２ｚと切離し、単独に半波整流又は全波整流し
てＢ端子１０に電力を供給することも可能である。
助巻線３の一端を３摺電機子巻線２Ｘ〜２ｚの中性点Ｏ
に結線することにょ）、中性点ダイオード７ａ、７ｂを
有効活用するようにしたが、補助巻線３を３摺電機子巻
線２Ｘ〜２ｚと切離し、単独に半波整流又は全波整流し
てＢ端子１０に電力を供給することも可能である。
以上述べた如く本発明になる発電機は上記構成を有する
ものであシ、ステータコアに電気角πカラジアンピッチ
で巻き込まれた補助巻線を備えるものであるから、該補
助巻線に生ずる交流起電力を整流して発電機の出力を向
上させることができるという優れた効果がある。さらに
、本発明は、当該補助巻線の一端を、中性点ダイオード
付発電機における電機子巻線の中性点に接続して用いる
ものであるから、前記中性点ダイオードを有効に活用す
ることができるという効果があシ、１だ、当該補助巻線
は本来有害とされている空隙磁束分布の歪分を有効に取
り出すものであるから、補助巻線出力を増す程空隙磁束
分布の高調渡分が減少し、鉄損等が減少するという特異
な効果がある、などの以上述べたごとき数々の優れた効
果がある
ものであシ、ステータコアに電気角πカラジアンピッチ
で巻き込まれた補助巻線を備えるものであるから、該補
助巻線に生ずる交流起電力を整流して発電機の出力を向
上させることができるという優れた効果がある。さらに
、本発明は、当該補助巻線の一端を、中性点ダイオード
付発電機における電機子巻線の中性点に接続して用いる
ものであるから、前記中性点ダイオードを有効に活用す
ることができるという効果があシ、１だ、当該補助巻線
は本来有害とされている空隙磁束分布の歪分を有効に取
り出すものであるから、補助巻線出力を増す程空隙磁束
分布の高調渡分が減少し、鉄損等が減少するという特異
な効果がある、などの以上述べたごとき数々の優れた効
果がある
第１図は本発明巻線方式を表わすステータの展開図、第
２図は同ステータの巻線図、第３図は同ステータの空隙
磁束分布と補助巻線導体との関連を表わす模式図、第４
図は補助巻線を用いた発電機回路方式の第１実施例を表
わす回路図、第５図は第１実施例の実験結果を表わす特
性曲線図、第６図は第２実施例の回路図、第７図は第３
実施例の回路図である。
２図は同ステータの巻線図、第３図は同ステータの空隙
磁束分布と補助巻線導体との関連を表わす模式図、第４
図は補助巻線を用いた発電機回路方式の第１実施例を表
わす回路図、第５図は第１実施例の実験結果を表わす特
性曲線図、第６図は第２実施例の回路図、第７図は第３
実施例の回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ステータコアに電気角メラジアンピッチで集中巻
きされた３摺電機子巻線と、該電機子巻線に接続した３
相全波整流装置の出力又は直流電源により附勢される励
磁コイルと、前記ステータコアにｗｔ電気角／３ラジア
ンピッチで巻き込まれた補助巻線とを備えることを特徴
とする車両用交流発電機（２）ステータコアに電気角π
ラジアンピッチで集中巻きされた３摺電機子巻線と、該
電機子巻線に接続した３相全波整流装置の出力又は直流
電源によシ附勢される励磁コイルと、前記電機子巻線の
中性点出力を整流する一組のダイオードと、前記ステー
タコアに１！気角ン３ラジアンピツチで、１込まれた補
助巻線とを備え、該補助巻線の一端を前記電機子巻線の
中性点に結線して用いることを特徴とする車両用交流発
電機。 （３）前記補助巻線の前記一端が、さらに前記−組のダ
イオードの中点に結線され、前記補助巻線の他端が他の
一組のダイオードを介して前記励磁コイμに結線された
ことを特徴とする第２項記載の車両用交流発電機。 （４）前記補助巻線の前記一端が、さらに前記−組のダ
イオードの中点に結線され、前記補助巻線の他端が他の
一組のダイオードを介して前記三相全波整流、装置のア
ースと正極の間に結線されたことを特徴とする第２項記
載の車両用交流発電機。 （５）前記補助巻線の他端が、前記−組のダイオードの
中点に結線されたことを特徴とする第２項記載の車両用
交流発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274783A JPS59198861A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 車両用交流発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274783A JPS59198861A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 車両用交流発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198861A true JPS59198861A (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=13498251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7274783A Pending JPS59198861A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 車両用交流発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59198861A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100501265B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2005-07-18 | 가부시키가이샤 덴소 | 계자 전류를 빠르게 감쇠시키도록 설계된 차량용 교류발전기 |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP7274783A patent/JPS59198861A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100501265B1 (ko) * | 2001-12-06 | 2005-07-18 | 가부시키가이샤 덴소 | 계자 전류를 빠르게 감쇠시키도록 설계된 차량용 교류발전기 |
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