JPS59201695A - 回転電気機械の構造 - Google Patents
回転電気機械の構造Info
- Publication number
- JPS59201695A JPS59201695A JP58077099A JP7709983A JPS59201695A JP S59201695 A JPS59201695 A JP S59201695A JP 58077099 A JP58077099 A JP 58077099A JP 7709983 A JP7709983 A JP 7709983A JP S59201695 A JPS59201695 A JP S59201695A
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- JP
- Japan
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- winding
- armature winding
- input terminal
- terminal
- transformer
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (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】
本発明は回転電気機械の構造に関するもので、その中で
も特に同期機構造に関する。こゝに同期機構造とは単に
同期発電機や同期電動機の構造のみならず、その本体を
同期機と同じ構造とする所謂サイリストモーターにも及
ぶ。
も特に同期機構造に関する。こゝに同期機構造とは単に
同期発電機や同期電動機の構造のみならず、その本体を
同期機と同じ構造とする所謂サイリストモーターにも及
ぶ。
最近ブラシレス同期機構造で而も励磁機を省略する構想
が出現した。例えば本発明者自身の発明になる特許第８
０１９９１号や特許第８０１９９２号においてはそのよ
うな目的のために電機子巻線と変成器を接続して電機子
巻線と変成器の二次巻線を含めた閉回路を造り、一方電
機子巻線の中間点を外部接続電線に接続する端子とし、
上記変成器の一次巻線と外部接続電線を電気接続するこ
とにより上記電機子巻線中に負荷電流以外に励磁用の電
流を流すことにする。これによつて同期機構造の本体を
励磁機兼用として使うことになり、ブラジなしで而も励
磁機を省略しうるが、これには次のような問題がある。
が出現した。例えば本発明者自身の発明になる特許第８
０１９９１号や特許第８０１９９２号においてはそのよ
うな目的のために電機子巻線と変成器を接続して電機子
巻線と変成器の二次巻線を含めた閉回路を造り、一方電
機子巻線の中間点を外部接続電線に接続する端子とし、
上記変成器の一次巻線と外部接続電線を電気接続するこ
とにより上記電機子巻線中に負荷電流以外に励磁用の電
流を流すことにする。これによつて同期機構造の本体を
励磁機兼用として使うことになり、ブラジなしで而も励
磁機を省略しうるが、これには次のような問題がある。
すなわち、先づ同期機の容量が大きい場合、固定子と回
転子の間の空隙長が大きくなり、その時に励磁が交流源
より供給される交流励磁であるとその交流源の力率を悪
くすると共にその交流回路に大きい損失をもたらすこと
になる。更に交流回路に設けられる変成器の容量を大き
くし、変成器の電圧巻線回路に設けられるリアクトルな
どと共に装置を高価にする原因となる。
転子の間の空隙長が大きくなり、その時に励磁が交流源
より供給される交流励磁であるとその交流源の力率を悪
くすると共にその交流回路に大きい損失をもたらすこと
になる。更に交流回路に設けられる変成器の容量を大き
くし、変成器の電圧巻線回路に設けられるリアクトルな
どと共に装置を高価にする原因となる。
本発明はこの種回転電機すなわち同期機構造の本体を励
磁機としても使い、而も電機子巻線を励磁機巻線として
兼用する回転電機において、その損失を減じ、效率を高
め、装置を簡略化し、安価とすることを目的とする。
磁機としても使い、而も電機子巻線を励磁機巻線として
兼用する回転電機において、その損失を減じ、效率を高
め、装置を簡略化し、安価とすることを目的とする。
このような目的を達成せしめるため、本発明ではその具
体的な電気接続図である第１図に示すように、一相当り
２０．２１で示すように並列に接続された二重接続電機
子巻線１の中間点を入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ
′、ｃｑ、ｃｑ′とし、この入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂ
ｑ、ｂｑ′ｃｑ、ｃｑ′を通して順変換装置６の直流側
出力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′、
から励磁用電力を電機子巻線１に供給しうるよう上記入
力端子ａｑ、ａｑ、′ｂｑ、ｂｑ′ｃｑ、ｃｑ′と出力
端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′の間を
電気接続し、一方上記入力端子とは別の上記電機子巻線
１の外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐを外部接続電線２２、２
３、２４と接続するように配列し、上記電機子巻線１の
外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐと外部接続電線２２、２３、
２４との接続部から上記順変換装置６の交流側入力端子
ａｑ′′、ａｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′
′、ｃｑ′′′へ励磁用電力を供給しうるよう電気接続
し、上記電機子巻線１の入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、
ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′へ接続する励磁回路に制御素子付
き整流器２５を配列するのである。
体的な電気接続図である第１図に示すように、一相当り
２０．２１で示すように並列に接続された二重接続電機
子巻線１の中間点を入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ
′、ｃｑ、ｃｑ′とし、この入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂ
ｑ、ｂｑ′ｃｑ、ｃｑ′を通して順変換装置６の直流側
出力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′、
から励磁用電力を電機子巻線１に供給しうるよう上記入
力端子ａｑ、ａｑ、′ｂｑ、ｂｑ′ｃｑ、ｃｑ′と出力
端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′の間を
電気接続し、一方上記入力端子とは別の上記電機子巻線
１の外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐを外部接続電線２２、２
３、２４と接続するように配列し、上記電機子巻線１の
外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐと外部接続電線２２、２３、
２４との接続部から上記順変換装置６の交流側入力端子
ａｑ′′、ａｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′
′、ｃｑ′′′へ励磁用電力を供給しうるよう電気接続
し、上記電機子巻線１の入力端子ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、
ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′へ接続する励磁回路に制御素子付
き整流器２５を配列するのである。
上の説明において、制御素子付き整流器とあるのはサイ
リスターヤパワートランジスターのようなもので、第１
図■は順変換装置６を構成する整流器全部を制御素子付
きとしているけれども、部分的に制御素子付きとしても
よい。又順変換装置６を構成する整流器は制御素子付き
とせずに、別にその回路に直列に挿入された整流器を設
け、それを制御素子付きとするも良い。
リスターヤパワートランジスターのようなもので、第１
図■は順変換装置６を構成する整流器全部を制御素子付
きとしているけれども、部分的に制御素子付きとしても
よい。又順変換装置６を構成する整流器は制御素子付き
とせずに、別にその回路に直列に挿入された整流器を設
け、それを制御素子付きとするも良い。
第１図においては順変換装置６の入力端子ａｑ′′、ａ
ｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′、ｃｑ′′
′と電機子巻線１の外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐとの間に
変成器２を介入して電気接続する。変成器２はその一次
巻線７、８、９とこ次巻線３、４、５より成り、その入
力端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐ及びその出力端子ａｑ′′、ａ
ｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′、ｃｑ′′
′はそれぞれ同符号の電機子巻線１の外部端子及び順変
換装置６の入力端子に接続される。
ｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′、ｃｑ′′
′と電機子巻線１の外部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐとの間に
変成器２を介入して電気接続する。変成器２はその一次
巻線７、８、９とこ次巻線３、４、５より成り、その入
力端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐ及びその出力端子ａｑ′′、ａ
ｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′、ｃｑ′′
′はそれぞれ同符号の電機子巻線１の外部端子及び順変
換装置６の入力端子に接続される。
電機子巻線１はその中性点Ｏを中心に二重星形接続され
る。電機子巻線１の中には電流が二種類流れる。その一
つは外部接続電線２２、２３、２４との間に流れるもの
で、実線矢印で示すように向きが並列的であり、他のー
つは点線矢印で示すように電機子巻線１、変成器２の二
次巻線３、４、５と順変換装置６により造られた閉回路
中を流れる。実線矢印で示された電流は交流であるから
各相それぞれで考えたある瞬間の電流を示したものであ
り、他の半サイクルでは矢印の方向が図示の反対の方向
へ向く。二重星形接続に二種類の電流を上記のように流
すとき、その二種類の電流それぞれによつて造られる磁
極の数はその比を互いに２対１にすることが出来る。そ
のことは例えば昭和５７年特許願第１０７７７３号によ
り判る。
る。電機子巻線１の中には電流が二種類流れる。その一
つは外部接続電線２２、２３、２４との間に流れるもの
で、実線矢印で示すように向きが並列的であり、他のー
つは点線矢印で示すように電機子巻線１、変成器２の二
次巻線３、４、５と順変換装置６により造られた閉回路
中を流れる。実線矢印で示された電流は交流であるから
各相それぞれで考えたある瞬間の電流を示したものであ
り、他の半サイクルでは矢印の方向が図示の反対の方向
へ向く。二重星形接続に二種類の電流を上記のように流
すとき、その二種類の電流それぞれによつて造られる磁
極の数はその比を互いに２対１にすることが出来る。そ
のことは例えば昭和５７年特許願第１０７７７３号によ
り判る。
例えば第１図の実線矢印に対応する電流で１２極、点線
矢印の電流で６極の磁極が得られる。また他の例では実
線矢印に対応する電流で６極、点線矢印の電流で１２極
の磁極が得られる。
矢印の電流で６極の磁極が得られる。また他の例では実
線矢印に対応する電流で６極、点線矢印の電流で１２極
の磁極が得られる。
この例から判るように、第１図の場合、電機子巻線１は
外部接続電線２２、２３、２４との間に電力接受する電
流に対してその造る極数が変成器二次巻線３、４、５、
順変換装置６との間に電力を授受する電流によつて造ら
れる極数の２倍または１／２倍となる。電機子巻線１が
外部接続電線２２、２３、２４に電力を與えるとき発電
機となり、外部接続電線２２、２３、２４から電力を受
ける時、電動機となる。簡単のため、同期発電機につい
て説明する。
外部接続電線２２、２３、２４との間に電力接受する電
流に対してその造る極数が変成器二次巻線３、４、５、
順変換装置６との間に電力を授受する電流によつて造ら
れる極数の２倍または１／２倍となる。電機子巻線１が
外部接続電線２２、２３、２４に電力を與えるとき発電
機となり、外部接続電線２２、２３、２４から電力を受
ける時、電動機となる。簡単のため、同期発電機につい
て説明する。
回転子１０には励磁巻線１１、１２、１３と界磁巻線１
４、１５、１６がおり、その両者間には回転整流器１７
を介入させて、両巻線間を電気接続する。電機子巻線１
が変成器２から順変換装置６を経て電力を受けて流す電
流によつて造られる極数を１２極とし、この極数に対応
して回転子１０の励磁巻線１１、１２、１３を１２極と
すると、この励磁巻線１１、１２、１３には変成器２の
二次巻線３、４、５に流れる電流に対応して起電力を誘
起する。それにより回転整流器１７を経て界磁巻線１４
、１５、１６に界磁電流が流れる。
４、１５、１６がおり、その両者間には回転整流器１７
を介入させて、両巻線間を電気接続する。電機子巻線１
が変成器２から順変換装置６を経て電力を受けて流す電
流によつて造られる極数を１２極とし、この極数に対応
して回転子１０の励磁巻線１１、１２、１３を１２極と
すると、この励磁巻線１１、１２、１３には変成器２の
二次巻線３、４、５に流れる電流に対応して起電力を誘
起する。それにより回転整流器１７を経て界磁巻線１４
、１５、１６に界磁電流が流れる。
励磁巻線１１、１２、１３及び界磁巻線１４、１５、１
６は何れもこの図では三相星形接続としている。上記の
ように界磁電流を界磁巻線１４、１５、１６中に流すこ
とによつて界磁巻線１４、１５、１６が６極の磁極を造
るように配列すると、この６極に対応して二重星形電機
子巻線１の接続は６極にしてあるため、この同期発電機
は６極機として動作することになる。この界磁巻線は三
相巻線の中、その二相巻線１４と１５を並列にしてその
並列回路に直列に他の相の巻線１６を接続する。この回
転子１０の巻線接続はその一例にすぎず、他の種々の接
続も考えられる。
６は何れもこの図では三相星形接続としている。上記の
ように界磁電流を界磁巻線１４、１５、１６中に流すこ
とによつて界磁巻線１４、１５、１６が６極の磁極を造
るように配列すると、この６極に対応して二重星形電機
子巻線１の接続は６極にしてあるため、この同期発電機
は６極機として動作することになる。この界磁巻線は三
相巻線の中、その二相巻線１４と１５を並列にしてその
並列回路に直列に他の相の巻線１６を接続する。この回
転子１０の巻線接続はその一例にすぎず、他の種々の接
続も考えられる。
第１図において、制御装置１８はその検出機構を電機子
巻線１の外部端子ａｐとｂｙに接続させて電圧を検出し
、その電圧が目標値より高い場合や低い場合に整流器２
５の制御素子に作動させて、電圧を自動的に一定ならし
めることを示す。制御装置１８の内部詳細を第２図に示
す。検出装置２７で電圧を検出し、整流回路２８により
直流に変え、その信号をフイードバツクし、目標値とな
る基準入力要素２９と比較し、比較装置３１において増
幅器３０へ送る比較信号を造る。増幅器３０より移相回
路２５を経て制御素子付き整流器２６に作動電力を送る
。以上は制御装置１８の内部の一例を示すものである。
巻線１の外部端子ａｐとｂｙに接続させて電圧を検出し
、その電圧が目標値より高い場合や低い場合に整流器２
５の制御素子に作動させて、電圧を自動的に一定ならし
めることを示す。制御装置１８の内部詳細を第２図に示
す。検出装置２７で電圧を検出し、整流回路２８により
直流に変え、その信号をフイードバツクし、目標値とな
る基準入力要素２９と比較し、比較装置３１において増
幅器３０へ送る比較信号を造る。増幅器３０より移相回
路２５を経て制御素子付き整流器２６に作動電力を送る
。以上は制御装置１８の内部の一例を示すものである。
もし検出装置２７が速度を検出し、電動機の励磁電流を
制御するような場合には同様な自動制御回路が理解され
るであらう。
制御するような場合には同様な自動制御回路が理解され
るであらう。
第３図では順変換装置６の入力端子と電機子巻線１の外
部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐとの間を接続するに際し、第１
図のように変成器を介在せしめないで、中性点Ｏを一つ
の端子とし、リアクトル１９を経て接続することを示す
。リアクトル１９の代りに抵抗を接続しても良い。また
第３図における電機子巻線１は内部空白の矩形によつて
示される。
部端子ａｐ、ｂｐ、ｃｐとの間を接続するに際し、第１
図のように変成器を介在せしめないで、中性点Ｏを一つ
の端子とし、リアクトル１９を経て接続することを示す
。リアクトル１９の代りに抵抗を接続しても良い。また
第３図における電機子巻線１は内部空白の矩形によつて
示される。
以上のような本発明の装置により、次に示すような作用
効果の特長が得られる。すなわち先づ、回転整流器１７
とは整流器が回転子に設けられ、回転子と共に回転する
ように配列されているものであるから、ブラシレス構造
となる。電機子巻線に與えられる励磁電流が直流である
ため、交流励磁の場合にくらべて励磁電力損が少なく、
装置全体の効率を高めうるし、装置を小形にしうる。例
えば第１図の装置や第４図の装置において変成器の容量
を小さくしうるし、第３図の装置では変成器を設ける必
要がない。このような装置で電圧一定の装置となしうる
からリアクトルを変成器の回路に設ける必要もなく構造
が簡単である。電動機の場合では又別の自動制御回路を
簡単に得ることが出来る。要は電機子巻線１にそえる励
磁回路を直流回路として、その回路に制御素子付き整流
器を設けることにより、それを利用して自動制御回路を
造り、全体の構成を簡略化しうるのである。
効果の特長が得られる。すなわち先づ、回転整流器１７
とは整流器が回転子に設けられ、回転子と共に回転する
ように配列されているものであるから、ブラシレス構造
となる。電機子巻線に與えられる励磁電流が直流である
ため、交流励磁の場合にくらべて励磁電力損が少なく、
装置全体の効率を高めうるし、装置を小形にしうる。例
えば第１図の装置や第４図の装置において変成器の容量
を小さくしうるし、第３図の装置では変成器を設ける必
要がない。このような装置で電圧一定の装置となしうる
からリアクトルを変成器の回路に設ける必要もなく構造
が簡単である。電動機の場合では又別の自動制御回路を
簡単に得ることが出来る。要は電機子巻線１にそえる励
磁回路を直流回路として、その回路に制御素子付き整流
器を設けることにより、それを利用して自動制御回路を
造り、全体の構成を簡略化しうるのである。
第１図は本発明の具体的な電気接続図。第２図は第１図
の電気接続中の部分を形成する電気ブロツク接続図。第
３図及び第４図は本発明の具体的な部分接続図例である
。 また上記図面中、主要部分をあらわす符号は次のようで
ある。 １：電機子巻線、２：変成器、３：変成器二次巻線、４
：変成器二次巻線、５：変成器二次巻線、６：順変換装
置、７、８、９：変成器一次巻線、１０：回転子、１１
、１２、１３：励磁巻線、１４、１５、１６：界磁巻線
、１７：回転整流器、１８：制御装置、１９：リアクト
ル、２０、２１：並列接続を示す電機子巻線、２２、２
３、２４：外部接続電線、２５：移相回路、２６：整流
器、２７：検出装置、２８：整流回路、２９：基準入力
要素、３０：増幅器、３１：比較装置、ａｐ、ｂｐ、ｃ
ｐ：電機子巻線の外部端子であり、且つ変成器２の入力
端子、ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′：電
機子巻線の入力端子であり、順変換装置の出力端子。ａ
ｑ′′、ａｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′
、ｃｑ′′′：順変換装置の入力端子であり、変成器の
出力端子。 特許出願人 柴田福夫
の電気接続中の部分を形成する電気ブロツク接続図。第
３図及び第４図は本発明の具体的な部分接続図例である
。 また上記図面中、主要部分をあらわす符号は次のようで
ある。 １：電機子巻線、２：変成器、３：変成器二次巻線、４
：変成器二次巻線、５：変成器二次巻線、６：順変換装
置、７、８、９：変成器一次巻線、１０：回転子、１１
、１２、１３：励磁巻線、１４、１５、１６：界磁巻線
、１７：回転整流器、１８：制御装置、１９：リアクト
ル、２０、２１：並列接続を示す電機子巻線、２２、２
３、２４：外部接続電線、２５：移相回路、２６：整流
器、２７：検出装置、２８：整流回路、２９：基準入力
要素、３０：増幅器、３１：比較装置、ａｐ、ｂｐ、ｃ
ｐ：電機子巻線の外部端子であり、且つ変成器２の入力
端子、ａｑ、ａｑ′、ｂｑ、ｂｑ′、ｃｑ、ｃｑ′：電
機子巻線の入力端子であり、順変換装置の出力端子。ａ
ｑ′′、ａｑ′′′、ｂｑ′′、ｂｑ′′′、ｃｑ′′
、ｃｑ′′′：順変換装置の入力端子であり、変成器の
出力端子。 特許出願人 柴田福夫
Claims (1)
- 一相当り並列に接続された二重接続電機子巻線の中間点
を入力端子とし、この入力端子を通して順変換装置の直
流側出力端子から励磁用電力を電機子巻線に供給しうる
よう上記入力端子と出力端子の間を電気接続し、一方上
記入力端子とは別の上記電機子巻線の外部端子を外部接
続電線と接続するように配列し、上記電機子巻線の外部
端子と外部接続電線との接続部から上記順変換装置の交
流側入力端子へ励磁用電力を供給しうるよう電気接続し
、上記電機子巻線の入力端子へ接続する励磁回路に制御
素子付き整流器を配列した回転電気機械の構造
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077099A JPS59201695A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 回転電気機械の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58077099A JPS59201695A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 回転電気機械の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201695A true JPS59201695A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH0218038B2 JPH0218038B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=13624335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58077099A Granted JPS59201695A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 回転電気機械の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59201695A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240885A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-27 | Fukuo Shibata | 誘導電動機速度制御装置 |
| JPS622360U (ja) * | 1985-06-20 | 1987-01-08 | ||
| US7075206B1 (en) | 2005-02-07 | 2006-07-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Vehicle alternator stator winding having dual slot configuration |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP58077099A patent/JPS59201695A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61240885A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-27 | Fukuo Shibata | 誘導電動機速度制御装置 |
| JPS622360U (ja) * | 1985-06-20 | 1987-01-08 | ||
| US7075206B1 (en) | 2005-02-07 | 2006-07-11 | Visteon Global Technologies, Inc. | Vehicle alternator stator winding having dual slot configuration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0218038B2 (ja) | 1990-04-24 |
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