JPS60125148A - 発電機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発電機に関し、特に界磁巻線において少数のア
ンはア回数によって作動される発電機に関する。

発電機の界磁巻線に供給されるべき電気的エネルギーの
量を減少させることは望ましいことである。このような
減少は、このエネルギーを供給すやための機器をより小
さくさせるし、２れ故にｊた必要な費用を少なくする。

本発明は、発電機のための複数区画の主巻線を備えてい
て、かつその発電機の固定子の極の異なるそれぞれから
回転子の極が離れて移動して行くときには電流がその主
巻線の異なるそれぞれの区画を通って流れるが、これら
の回転子の極がこれらの固定子の極に接近して行くとき
にはこれらの異なるそれぞれの区画を通って流れる電流
を妨げるようにするための単指向性装置を使用する。そ
のようにして、本発明はその界磁巻線がその主巻線の起
磁力を克服するためのすべての必要性を解放するもので
あり、それ故にその界磁巻線においては通常よりも少な
いアンペア回数でその主巻線に対して起磁力を供給でき
る。それ故、複数区画の主巻線を備えた発電機を提供し
、かつ回転子の極が固定子の極から離れて移動して行く
ときにのみ主巻線の区画を通して電流を流させる単指向
性装置を提供することが本発明の目的とされる。

本発明によって提供される発電機の成る好ましい実施態
様では、励磁巻線が界磁巻線の巻回しを巻きつけられて
いる極に巻きつけられた励磁巻線の複数区画を有してい
る。その励磁巻線は、界磁巻線からの磁束線に応じてい
て、その界磁巻線に関して要求されるアンはア回数の数
をさらに減少するような電力増幅を提供する。

その励磁巻線の区画は主巻線に結合されていて、その主
巻線内に直流の励磁電流を生ぜめ、そしてその励磁電流
がこれらの実施態様における望ましい高出力を提供せし
める。それ故、本発明の目的は、励磁巻線を備えた発電
機であって界磁巻線の巻回しを巻きつけられている極に
巻きつけられた励磁巻線の複数区画を有する発電機を提
供すること、及び主巻線の複数区画にその励磁巻線を結
合させてその主巻線内に直流励磁電流を生せしめること
である。

本発明のその他のさらに別の目的と利点とは、畝付図面
と以下の記載とから明らかとなる。

添付図面と以下の記載とには、本発明のいくつかの好ま
しい実施態様が図示され説明されているが、図面と以下
の記載は単なる説明の目的のためのみのもので本発明を
限定するものではなく、本発明は特許請求の範囲の記載
によつ・て定められるものであることが理解されるべき
である。

特に第１図および第２図を参照すると、本発明の原理と
教示とに従って作られた発電機の１つの好ましい実施態
様の回転子の全体が符号２０で示される。その回転子は
その輪廓において環状であり、例えば鋼のような磁性体
からなる同一同軸の多積層から形成されている。これら
の積層の各々はその回転子を通るうず電流の流れを最低
にするために被覆される。内側に延びていて周辺に離間
して配置された多数の極がその回転子上に形成される。

これらの極は符号２２゜２４．２６．２Ｂ、５０，５２
，５４，５６，５Ｂ、４０．４２および４４で示されて
いる。

１つの好ましい実施態様では、回転子２０は１２ｉを有
し、それらの極の中心と中心とめ離間間隔は３０度（６
０°）であり、その回転子の外側直径は１６２．９７ｍ
ｍ（６，４１６１ｎｃｈｅｓ　）であ沙、極面間の直径
距離は１３１．４５ｍｍ　（５，１７５１ｎａｈｅｓ　
）であり、各々の極の高さはａ５９ｆｆｉ　（０，５３
８１ｎｃｈｅｓ）であり、各ｋ（Ｄ極面の幅は１７．２
１ｍｍ（０，６７７４１ｎｃｈｅｓ）である。その回転
子は発電機−のための原動力を供給する機関の軸に固定
されている。積層の金属含量、これら積層の被覆、回転
子２ｏを形成するためにこれらの積層を相互に結合する
方法、およびその固定子の取付けは標準化されていてか
つ通常のものであり、それ自体は本発明の部分に含まな
い。

第１図および第２図の発電機の実施態様に関する固定子
の全体が符号４６で示される。その固定子はその輪廓に
おいて環状であり、かつ磁性体からなる同一で同軸の多
積層から形成され、外側に延びていて周辺に離間して配
置された多数の極を有している。これらの積層の各々は
固定子を通るうず電流の流れを最低にするために被覆さ
れる。固定子には８極を備え１、それらのへり 極の中心と中心との離間間隔は４５度（４５°）であり
、これら極は符号４Ｂ、　５０．５２．５４．５６．５
８．６０および６２で示されている。回転子２０の極数
の固定子４．乙の極数に対する比率は１．５対１である
。

１つの好ましい実施態様では、固定子４６カ内側直径は
７０．６１ｍｍ　（２，７８１ｎｃｈｅｓ　）であり、
極面間の直径距離１３０．９４＋ｎｍ（５，１５５１ｎ
ｃｈｅｓ　）であり、各々の極の高さは１７．４０ｗｍ
（０，６８５１ｎｃｈｅｓ　）であ妙、各々の極面の幅
は１１．１１　ｒａｎ　（０，４３７５１ｎｃｈｅｓ）
である。回転子２０の各々の極面とそれに対面する固定
子４６の極面との間のエアギャップは０．２５４＋ｗ（
０，０１０１ｎｃｈｅｓ　）である。その固定子は機関
のハウジングに固定され、回転子２ｏと同心であるよう
にして取付けられる。固定子とその回転子とは長さ２５
．４ｍｍ　（１１ｎｏｈ）である。

回転子２０の各１回転のうちのある部分の間は、その回
転子の極２２　渉８　、３４および４ｏの軸が固定子の
極４８，５２，５６および６ｏの軸と合致するが、回転
子の極２４，２６，３０，３２，３６，３８．４２およ
び４４の軸はその固定子の極のすべての極の軸と合致し
ない。その回転のうちの上記に続く部分の間は、回転子
の極２６，５２．５８および４４の軸が固定子の極５０
，５４．５８および６２の軸と合致するが、回転子の極
２２，２４．２Ｂ、５０，５４，３６，４０および４２
の軸はその固定子の極のすべての極の軸と合致しない。

その回転のうちの上記にさらに続く部分の間は、回転子
の極の残りの４′極の軸が固定子の極４Ｂ、　５２．５
６および６ｏの軸と合致するが、回転子の極のその他の
極の軸はその固定子の極のすべての極の軸と合致しない
。その回転のうちの上記にさらに一層続く部分の間は１
回転子の極の残りの４極の軸が固定子の極５０．５４．
５８および６２の軸と合致するが、回転子のその他の極
の軸はその固定子の極のすべての極の軸と合致しない。

固定子４６のだめの界磁巻線が符号６４で示され、る。

その界磁巻線はその固定子の頂度２個だけの極のまわり
に巻きつけられている。とりわけ、その界磁巻線は、１
つの極性を持つ磁界を形成するように固定子の極５６の
まわりに巻きつけられ、そしてそれに逆の極性を持つ磁
界を形成するように固定子の極５８のまわりに巻かれて
いる。１つの好ましい実施態様では、その巻線は２４　
Ａ、Ｗ、Ｇ銅線から作られていて、これらの極の各々毎
に２２０巻数を有している。

その界磁巻線の端子６６は直流電源（図示せず）にスイ
ッチ（図示せず）によつ、て選択的に接続啼 可能とされている。その直流電源は電池でありうるが、
その電源それ自体は本発明の一部ではない。

符号６８で示す励磁巻線が１つの極性を持つ・磁界を形
成するよ′うに極５６に巻きつけられ、そして符号７２
で示す励磁巻線がそれと逆の極性を持つ磁界を形成する
ように極５８に巻きつけられている。１つの好ましい実
施態様では、これら励磁巻線の各々は１８　Ａ、Ｗ、Ｇ
銅線から作られていて、これら励磁巻線の各々毎に１３
２巻数を有している。

第１図および第２図の発電機は、３つの区画５９．６１
および６３を有する１つの主巻線を有し、その３つの区
画の主巻線はそれぞれ固定子４６の極５０，５４および
６２に巻かれている。残り主巻線も３つの区画６５．６
７および６９を有し、そ゛の３つの区画の主巻線はそれ
ぞれにその固定子の極４８，５２および６０に巻きつけ
られている。

１つの好ましい実施態様では、これらの主巻線の各々は
１２　Ａ、Ｗ、Ｇ銅線から作られていて、これらの主巻
線の各々のそれぞれの区画毎に４４巻数を有している。

主巻線の区画５９．６１および６３は、区画６１および
６６の各々が励磁巻線６８によってさらに界磁巻線６４
の固定子の極５６に巻きつけられた部分によって作られ
る磁界と同一の（１つの）磁性を有する磁界を作るよう
にし、区画５９がそれと逆の磁性を有する磁界を提供す
るように巻かれている。主巻線の区画６５．６７および
６９は、区画６７および６９の各々が励磁巻線７２によ
ってさらに界磁巻線６４の固定子の極５８に巻きつけら
れた部分によって作られる磁界と同一の（逆の）磁性を
■する磁界を作るようにし、区画６５がその１つの磁性
を有する磁界を作るように巻かれている。主巻線の異な
るそれぞれの区画がそのよ、うに巻かれている場合には
、固定子４６は４つの北極と４つの南極とを有していて
、それぞれの北極が成る１つの南極と別の北極との間に
介在することになり、かつそれぞれの南極が成る１つの
北極と別の南極との間に介在することになる。その結果
、それぞれの北極はそれの近くに南極を有していて、こ
れらの極のうちの一方を通って流れる磁束線がまたこれ
らの極のうちの他方を通って流れることになる。所定の
瞬間の間には、多数の磁束線が極４８と５２とを通りま
た極５６と６０とを通って流れるが、少数の磁束線は極
５０と５４とを通りまた極５８と６２とを通って流れる
。次の瞬間の間には、多数の磁束線が極５０と５４とを
通りまた極５８と６２とを通って流れるが、少数の磁束
線が極４８と５２とを通りｔた極５６と６０とを通って
流れる。その結果、極４８と６２とは１つの極性を持つ
磁界を交互に提供しているが、いかなる所定の瞬間にお
いても、これらの極のうちの少なくとも１つが固定子４
６の上部左手側の象限（４分円）に対してその１つの極
性を持つ磁界を提供している。同様に、極５４と５６と
は１つの極性を持つ磁界を交互に提供しているが、いか
々る所定の瞬間においても、これらの極のうちの少なく
とも１つがその固定子の下部右手側の象限（４分円）に
対してその１つの極性を持つ磁界を提供している。

極５０と５２とは逆の磁性を持つ磁界を交互に提供して
いる“が、いかなる所定の瞬間においても、これらの極
の少なくとも１つが固定子４６の上部右手側の象限（４
分円）に対してその逆の極性を持つ磁界を提供している
。また極５８と６０とは逆の極性を持つｉ界を交互に提
供して、いるが、いかなる所定の瞬間においても、これ
らの極のうちの少なくとも１つがその固定子の下部左手
側の象限（４分円）に対してその逆の磁性を持つ磁界を
提供している。

接続部７５は主巻線のこれらの区画の各々の一方の端部
を発電機の出力端子８４に接続している。接続部７７は
上記区画５９．６１および６６の他方の端部を励磁巻線
７２の一方の端部、ダイオード７８の陽極、およびダイ
オード７４の陽極に接続している。ダイオード７８はそ
の陰極を接続部８１によって発電機の端子８６に接続し
、かつダイオード７４の陰極は励磁巻線６８の一方の端
部に接続されている。ダイオード７゜と接続部７９とは
励磁巻線７２の他方の端部を主巻線の区画６５．６７お
よび６９の他方の端部に接続し、かつ励磁巻線６８の他
方の端部は接続部７９によってそれらの主巻線の区画の
それらの他方の端部に接続されている。ダイオード８２
と接続部７９とは接続部８１を主巻線の区画６５゜６７
および６９のそれらの他方の端部に接続している。

端子６６が直流電源に接続されているときにはいつでも
、界磁巻線には直流が流れ、その界磁巻線は極５８内に
一定の極性を有する磁界を生じ、かつ極５６内にはそれ
と逆の極性を有する磁界を生ずる。回転子２ｏけ界磁巻
線６４によって極５６と極５８とに生ずる磁界のための
磁路の部分としての役目を果していて、固定子４６に関
してのその回転子の移動がこれらの磁路の磁気抵抗に実
質的な変動を与える。例えば、回転子２０の極のうちの
１つの軸が極５６の軸と°まっすぐに一直線上に整列さ
せられているときには、極５８はその回転子の極のすべ
ての極と合致せず、それ故極５８の磁界に対する磁路の
磁気抵抗はそれの最高値にある一方、極５６の磁界に対
する磁路の磁気抵抗はそれの最低値にある。その回転子
が３０度（、！１０’）回転した後では、極５８の軸は
その回転子の極の１つの軸と合致するが、極５６はその
回転子の極のすべての極と合致せず、そして極５６の磁
界に対する磁路の磁気抵抗はそれの最１高値にある一方
、極５８の磁界に対する磁路の磁気抵抗はそれの最低値
にある。これは、極５６と５−８との各々の磁界に対す
る磁路の磁気抵抗が、回転子２゜の回転に応じて、それ
らの最高値Ｉと最低値とに繰返光して上昇したり降下し
たりする。

固定子の極５６の磁路の磁気抵抗が最低であるときには
、その極上の界磁巻線６４の区画は多数の磁束線を励磁
巻線６８を通して通過させるが、逆にその磁路の磁気抵
抗が最高であるときには、遥かにより少ない磁束線がそ
の励磁巻線を通過する。固定子の極５８の磁路の磁気抵
抗が最低であるときには、その極上の界磁巻線６４の区
画は多数の磁束線を励磁巻線７２を通して通過させるが
、逆にその磁路の磁気抵抗が最高であるときには、痕か
により少ない磁束線がその励磁巻線を通過する。励磁巻
線６８および７２は、それらを通過している磁束線の数
における変化に応じて、電流がそれらを通って流れるよ
うにさせる傾向がある。固定子の極５８と合致している
回転子の極が回転子２０の回転に応じてその固定子の極
から離れて移動し始めるときには、その固定子の極を通
る磁路の磁気抵抗は増加し始め、それ故励磁巻線７２の
インダクタンスは減少し始める。その結果、電流が励磁
巻線、ダイオード７０、接続部７９、並列接続された主
巻線の区画６５，６７．６９．接続部７５、および並列
接続された主巻線の区画５９’、　６１　、６３を通過
して接続部７７へ流れ始める。励磁巻線７２の両端に結
果として現われる電圧降下は、接続部７９における電圧
を接続部７７における電圧よりも一層プラスにし、それ
故ダイオード７４を逆・ぐイアスすることになり、その
結果、励磁巻線６８を通って電流を流すことはできない
。

励磁巻線７２が並列接続された主巻線の区画５９．６１
および６３を通って流れるようにさせた電流は、それら
の主巻線の区画に、極５０　、５４お−よび６２におけ
る磁路の磁気抵抗の変化と協働して、それらの主巻線の
区画に端子８６から外部負荷（図示せず）を通って端子
８４へ流れ、次いで接続部７５、これらの並列接続され
た主巻線の区画、接続部７７、ダイオード７８および接
続部８１を経由して端子８６へ流れる電流を生ぜしめる
磁界を、発生させることができる。

また励磁巻線７２が並列接続された主巻線の区画６５．
６７および６９を通って流れるようにさせた電流は、そ
れら主巻線の区画に磁界を発生させることができるが、
それらの磁界は極４Ｂ、　５２および６０における磁路
の磁気抵抗の変化と協働して、それら主巻線の区画に接
続部７５から端子８６へ向けて流れる電流を発生させる
ことはない。何故ならば、ダイオード８２がいかなる斯
る電流の流れをも妨げるからである。

固定子の極５８と合致した回転子の極が固定子のその極
から離れて移動し始めると、それの先の回転子の１つの
極が固定子の極５６との合致に向けて移動し始める。そ
の結果として生ずる極５６を通る磁路の磁気抵抗の減少
は励磁巻線６８に電流を発生させる傾向があるが、十分
な電流が励磁巻線７２を通って流れている結果、接続部
７９を接続部７７に対して十分にプラスであるようにし
続けさせ、ダイオード７４を逆バイアスし続けさせる。

並列接続された主巻線の区画６５．６７および６９は、
極４８，５２および６０を通る磁路の磁気抵抗の減少に
応じて、接続部７５から端子８６へ向けて電流を流させ
ようとする傾向があるが、ダイオード８２がこの様な電
流の流れを妨げ続ける。並列接続された主巻線の区画６
５．６７および６９に接続部７５から端子８６へ向けて
電流を流させないようにしているダイオード８２の機能
は重要である。何故ならばその機能は、それら主巻線の
区画の接続部７５から端子８６へ向けての電流を流させ
ようとする傾向を克服するために、界磁巻線６４に十分
なアンはア回数を供給する必要性を無くすからである。

その結果として、その界磁巻線での外部励磁アンペア回
数の数を小さく保つことができる。

それに続いて、回転子の１つの極が固定子の極５６と合
致した後それから離れて移動し始めると、その固定子の
極を通る磁路の磁気抵抗は増加し始め、それ欲動磁巻線
６８のインダクタンスは減少し始める。その結果、電流
がその励磁巻線、接続部７９、並列接続された主巻線の
区画６５．６７および６９、接続部７５、並列接続され
た主巻線の区画５９．６１および６５、接続部７７、そ
してダイオード７４を通って流れ始める。その電流の流
れ（その流れは回転子の１つの極が固定子の極５８から
離れて移動したときに励磁巻線７２によって発生された
電流の流れと同一方向にある）は、接続部７９における
電圧を接続部７７における電圧よりも一層プラスである
ようにさせ、それ故ダイオード７０を逆バイアスする。

その結果として、電流は励磁巻線７２を通って流れるこ
とはできない。

励磁巻線６８が並列接続された主巻線の区画６５．６７
および６９を通って流れるようにさせた電流は、それら
主巻線の区画に、極４８，５２および６０における磁路
の磁気抵抗の変化と協働して、それら主巻線の区画に接
続部７５、端子８へ外部負荷、端子８６、接続部８１、
ダイオード８２、接続部７９からそれらの並列′接続さ
れた主巻線の区画へと向けて流れる電流を生ぜしめる磁
界を発生させることができる。励磁巻線６８が並列接続
された主巻線の区画５９．６１および６３を通って流れ
るようにさせた電流は、それら主巻線の区画に磁界を発
生させることができるが、それらの磁界は極５０，５４
および６２における磁路の磁気抵抗の変化と協働して、
それら主巻線の区画に端子８６から接続部７５へ向けて
流れる電流を発生させることはない。何故ならば、ダイ
オード７８はいかなる斯る電流の流れをも？妨げるから
である。

これ全体が意味しているのは、（１）回転子２０の回転
は励磁巻線６８および７２を貫通して通過する界磁巻線
６４からの磁束線の数を絶えず変化させるものであるこ
と、（２）それら励磁巻線は並列接続された主巻線の区
画５９．６１および６５を通り次いで並列接続された主
巻線の区画６５゜６７および６９を通って定方向にかつ
連続的に励磁電流を交互に流させるものであること、（
６）回転子２０の３０度（３０°）の移動の２分の１の
間に並列接続された主巻線の区画５９．６１および６３
は端子８６から外部負荷を通って端子８４に向けて電流
を流させるものであること、（４）その回転子のそれと
交互にある６０度（５０°）の間に並列接続された主巻
線の区画６５．６７および６９は端子８４からその外部
負荷を通って端子８６に向けて電流を流させるものであ
ること、（５）界磁巻線６４は並列接続された主巻線５
９，６１および６３のグループまたは６５．６７および
６９のグループのいずれかのグループによって発生され
る磁束線を克服するためのアンズア回数を決して供給す
る必要がないものであること、ということである。その
結果として、第１図および第２図の発電機からは、界磁
巻線６４によって供給される通常よりも小さい数のアン
ズア回数によって、十分な出力を達成することができる
。

第１図および第２図の発電機が蓄電池充電用発電機とし
て使用されるときには、第５図の制御回路に似ていてか
つ出力端子８４および８６の両端の電圧に応じて界磁巻
線６４に供給される電流の量を変える制御回路を備えて
いる。また、全波整流器がこれらの出力端子に接続され
、かつそれの出力端子が蓄電池に接続される。制御回路
は界磁巻線６４に頂度十分なだけの電流を供給し、発電
機に全波整流器の出力端子の両端電圧として直流１２ポ
ル）　（１２Ｖ）を発生せしめる。その制御回路とその
全波整流器とさ標準品で通常の設計のものであり、それ
ら自体は本発明の部分をなすものではない。

回転子２０が毎分６００回転（６ｏｏｒｐｍ）の速度で
回転されるときには、出力電圧の周波数は１２０ヘルツ
（１２０１（ｚ）である。その回転子が毎分６０００回
転（３０００ｒｐｍ　）の速度で回転されるときには、
出力電圧の周波数は６００ヘルツ（６００Ｈ２）である
。その回転子が毎分６００回転から６０００回転（６０
０ｒｐｍ〜３０００　ｒｐｍ　）の間の所要の速度で回
転されれば、その出力電圧の周波数は１２０ヘルツから
６００ヘルツ（１２０Ｈ２〜６００Ｈｚ）の間のいかな
る所要の値にもすることができる。

もし望むならば、主巻線の区画５９．６１および６３は
第１図および第２図に示されているような並列よりも寧
ろ直列に接続することもできる。

このような場合には、主巻線の区画６５　、６７および
６９もまた第１図および第２図に示されているような並
列よりも寧ろ直列に接続される。それらの異なるそれぞ
れの主巻線の区画が並列よりも寧ろ直列に接続されてい
る場合には、それら区画の巻線にはより大きい直径の線
のより少ない巻数が使用されなければならない。

並列接続された主巻線の区画５９．６１および６３はそ
の電圧が接続部７５に関しては並列接続された主巻線の
区画６５，６７および６９によって発生される電圧と同
一位相で同一周波数を有する電圧を発生する。結果とし
て、接続部７７と７９との間には交流は発生されない。

しかしながら、ダイオード７８は、回転子の極が固定子
の極５０　、５４および６２から離れて移動するときに
は、並列接続された主巻線の区画５９．６１および６３
を通りかつ外部負荷を通って交流を流すことを可能とし
、かつダイオード８２は、回転子の極が続いて固定子の
極４８，５２および６０から離れて移動するときには、
並列接続された主巻線の区画６５．６７および６９を通
りかつ外部負荷を通って交流を流すことを可能とする。

何故ならば、並列接続された主巻線の区画５９．６１お
よび６３の各々を流れる交流および並列接続された主巻
線の区画６５．６７および６９の各々を流れる交流は、
それら並列接続された主巻線の区画を通って直流励磁電
流と同一の方向に流れ、励磁巻線６８および７２によっ
て提供されるアンペア回数（それ故界磁巻線６４によっ
て提供されるアンはア回数）は交流によって発生される
磁界を克服する必要がないからである。

並列接続された主巻線の区画５９，６１および６３の全
部を、ある一つの場合には３個の回転子の極と合致し他
方の場合には回転子の極の全部と合致しないようにした
複数の固定子の極に巻きつけることによって、本発明は
それら並列接続された主巻線の区画に１その一つの場合
の間では最大のインダクタンスを有しその他方の場合の
間では最小のインダクタンスを有することを可能ならし
める。同様にして、並列接続された主巻線の区画６５．
６７および６９の全部を、そのある一つの場合には回転
子の極の全部と合致せずその他方の場合には３個の回転
子の極と合致するようにした複数の固定子の極に巻きつ
けることによって、本発明はそれら並列接続された主巻
線の区画に、その一つの場合の間では最大のインダクタ
ンスを有することを可能ならしめる。並列接続された主
巻線６区画５９，６１および６６に関しての最小インダ
クタンスに対しての最大インダクタンスについて得られ
た比率および並列接続された主巻線の区画６５，６７お
よび６９に関しての最小インダクタンスに対しての最大
インダクタンスについて得られる比率は、実際の設計限
界の範囲内においては、３０対１（３０：１）程度の大
きさとすることができる。第８図に示されているようＫ
（固定子の極の幅に対する回転子の極の幅の比率を何等
かの所定の比率にとると）、最小のインダクタンスに対
する最大のインダクタンスの比率を大きくすればする程
励磁巻線６８と７２とからの励磁電流に対する出力電流
の比は大きくなる。

縦座標は励磁巻？ｆｉＡ６Ｂと７２とからの電流（励磁
電流）に対する最大すなわち限界の出力電流（出力電流
）の比率を表わす。横座標は固定子の極の幅に対する回
転子の極の幅を表わす。

曲線９５は最小に対する最大のインダクタンスの比率が
１０であるときの極の幅の比率における変化に基づく電
流の比率における変化を表わし、また曲線９７は最小に
対する最大のインダクタンスの比率が１５であるときの
極の幅の比率における変化に基づく電流の比率における
変化を表わしている。曲線９８は最小に対する最大のイ
ンダクタンスの比率が２０であるときの極の幅の比率に
おける変化に基づく電流の比率における変化を表わし、
曲線９９は最小に対する最大のインダクタンスの比淳が
２５であるときの極の幅の比率における変化に基づく電
流の比率における変化を表わしている。最小に対する最
大のインダクタンスの比に２またはより大きい比を与え
ることによって、本発明は励磁巻線６８および７２から
の電流に対しての出力電流の注目すべきほどに太き寿比
率を提供する。

励磁巻線６８によって発生される電圧は、回転子２０の
回転が界磁巻線６４によって極５６を貫通して流れる磁
束線に関しての磁路における磁気抵抗を変化させるにつ
れての、前記磁束線の数における変化の関数である。同
様に、励磁巻線７２によって発生される電圧は１回転子
２００回転が界磁巻線６４によって極５８を貫通して流
れる磁束線に関しての磁路における磁気抵抗を変化させ
るにつれての、前記磁束線の数における変化の関数であ
る。並列接続された主巻線の区画５９．６１および６６
によって発生される交流電圧のうちの半分は、励磁巻線
７２によって供給される励磁電流、の関数であり、かつ
またその励磁電流がそれらの並列接続された主巻線の区
画を通って流れるときにそれらの並列接続された主巻線
の区画によって発生される磁束線における変化（その変
化は回転子２０が固定子の極５０，５４および６２に関
連して回転するとき前記の極における磁路の磁気抵抗の
変化によって引き起こされる）の関数でもある。同様に
並列接続された主巻線の区画６５．６７および６９によ
って発生される交流電圧のうちの半分は、励磁巻線６８
によって供給される励磁電流の関数であり、かつまたそ
の励磁電流がそれらの並列接続された主巻線の区画を通
って流れるときにそれら並列接続された主巻線の区画に
よって発生される磁束線における変化（その変化は回転
子２０が固定子の極４８，５２および６０に関連して回
転するとき前記の極における磁路の磁気抵抗の変化によ
って引き起こされる）の関数でもある。並列接続された
主巻線の区画５９，６１゜６３．６５．６７および６９
の各々によって発生される交流電圧の部分についての式
は次のとおりである。

ｄＴ　（ＬＴ 但し、ｌはその区画によって発生された電圧、Ｌはその
区画のインダクタンス、■はその区画を通って流れる励
磁電流、−は時間の単位邑（ｉＴ りのその区画を通って流れる励磁電流の変イヒのインダ
クタンスの変化の比率でおる。

特に第５図および第４図を参照すると、符号１００が本
発明の原理と教示とに従って作られた発電機の第２の好
ましい実施態様の回転子の全体を示している。その回転
子は通常では断面が円形であり、かつ磁性体の幾らかの
積層から構成されている。これらの積層はその回転子を
通ろうす電流の何等かの流れを最低にするために被覆さ
れる。外側に延びていて周辺に離間して配置された６個
の極がその回転子上に形成されていて、かつそれらの極
は符号１０２，１０４，１０６゜１０８．１１０および
１１２によって示されている。それらの極の中心と中心
との離間間隔は６０度（６０°）′である。その回転子
は第５図および第４図の発電機の原動を供給する機関の
軸に固定される。

符号１１４がその発電機のための固定子の全体を示して
いる。固定子は通常その外形が環状をなしている。その
固定子の半径方向内側に向けて１２個の極１１６．１１
８．１２０．１２２．１２４．１２６．１２８゜１３０
、１３２．１！１４．１３６および１５８が延びている
。それらの極の中心と中心との離間間隔は３０度（３０
°）である。固定子１１４の１２個の極に対する回転子
１０００６個の極の比率は１対２（１：２）である。回
転子１００上の６極の表面の外周辺幅は固定子１１４上
の極の中心と中心との離間間隔を超えないっそれ故、そ
の回転子はその固定子に関して、その固定子上の１つ置
きの極がそれに合致する回転子の１つの極を有し、かつ
その固定子上の間に入っている極がそれに合致する回転
子の１つの極を有しないようにすることがｆ’Ｊる。そ
の固定子は機関のハウジングに固定され、回転子１００
と同心であるようにして取付けられている。

回転子１００の各回転のある部分の間では、固定子１１
４上の極Ｎ６，１２０，１２４，１２８，１３２および
１３６の軸はその回転子上の極の軸と合致するが、固定
子の極１１Ｂ、　１２２．１２６．１３０．１３４　：
Ｌ−よび１３８の軸はその回転上の極のすべてｑ極の軸
と一致しない。その回転の他の部分の間では、固定子の
極１１Ｂ、１２２，１２６，１３０，１３４および１６
８の軸は回転子１００上の極の軸と一致するが、固定子
の極１Ｌ６゜１２０、１２４．１２８．１３２および１
５６の軸はその回転子上の極のすべての極の軸と一致し
ない。

固定子１１４のだめの界磁巻線を符号１４０で示す。そ
の界磁巻線はその固定子の極の用度２個だけの極のまわ
りに巻きつけられている。とりわけ、その界磁巻線は固
定子の極１１６のまわりに巻きつけられていて、１つの
極性を持つ磁界・を生じ、またその界磁巻線は固定子の
極１５８のまわりにも巻きつけられていて、それに逆の
極性を持つ磁界を生ずる。そめ界磁巻線の端子１４２は
直流電源（図示せず）にスイッチ（図示せず）によって
選択的に接続可能とされている。その直流電源は電池で
ありうるが、その電源それ自体は本発明の一部ではない
。極１３８に巻きつけられていて、その極に巻かれてい
る界磁巻線の区画によって発生される磁界と、同一の極
性を持つ磁界を生ずる励磁巻線を符号１６４で示し、ま
た極１１６に巻きつけられていて、その極に巻かれてい
る界磁巻線の区画によって発生される磁界と、同一の極
性を持つ磁界を生ずる励磁巻線を符号１６６で示す。

第３図および第４図の発電機は主巻線を備えていて、そ
れの一方の半分はそれぞれに固定子１１４の極１１Ｂ、
　１２２．１２６．１５０および１６４に巻きつけられ
ていてかつ直列に接続された５イ固の区画１４４．１４
６，１４８，１５０および１５２によって構り丈されて
いる。その主巻線の他方の半分はそれぞれにその固定子
の極１２０，１２４，１２８，１３２および１５乙に巻
きつけられていてかつ直列に接続された５１固の区画１
５４．１５６．１５８．１６０および１６２を備えてい
る。

その主巻線の区画１４４，１４６，１４８，１５０およ
び１５２は、区画１４４　、１４８および１５２の各々
７５；励磁巻線１６６によってかつ固定子の極１１６に
巻きつけられた界磁巻線１４００部分によって作られる
磁界と同一の（１つの）極性を持つ磁界を生ずるように
、また区画１４６および１５０の各々カニそれに逆の極
性を持つ磁界を生ずるように、巻ｔ）れている。区画１
５４．１５６．１５８．１６０および１６２は、区画１
５４，１５８および１６２の各々が励磁巻線１６４によ
ってかつ固定子の極１５８に巻きつけられた界磁巻線１
４０の部分によって作られる磁界と同一の（逆の）極性
を持つ磁界を生ずるように、また区画１５６および１６
０の各々がその１つの極性を持つ磁界を生ずるように、
巻かれている。

主巻線の異なるそれぞれの区画がその様に巻かれている
鳴合には、固定子１１４は６個の北極と６個の南極とを
、その北極の各々が１つの南極と他の北極との間に介在
されるようにして、かつその南極の各々が１つの北極と
他の南極との間に介在されるようにして、備えている。

その結果として、各北極はそれの近くに南極を有してい
て、それらの極の一方を通って流れる磁束線はまたそれ
らの極の他方を通って流れる。所゛定の瞬間の間には、
多数の磁束線が極１１６と１２０とを通り、極１２４と
１２８とを通りかつ極１６２と１６６とを通って流れる
が、少数の磁束線は極１１８と１２２とを通り、極１２
６と１６０とを通りかつ極１３４と１３８とを通つ′て
流れる。次の瞬間の間には、多数の磁束線が極１１８と
１２２とを通り、極１２６と１３０とを通りかつ極１３
４と１６８と全通って流れるが、少数の磁束線は極１１
６と１２０とを通り、極１２４と１２８とを通りかつ極
１３２と１３６とを通って流れる。その結果として、極
１１６と１１８とは１つの極性を持つ磁界を交互に提供
しているが、いかなる所定の瞬間においても、それらの
極のうちの少なくとも１つがその１つの極性を持つ磁界
を提供する。同様に、極１２４と１２６とのグループの
極と、極１３２と１３４とのグループの極とは、その１
つの極性を持つ磁界を交互に提供しているが、いかなる
所定の瞬間においても、それら極のグループの各々のう
ちの少なくとも１つがその１つの極性を持つ磁界を提供
する。極のグループ１２０と１２２との極は逆の極性を
持つ磁界を交互に提供するが、いかなる所定の瞬間にお
いても、それらの極の少なくとも１つがその逆の極性を
持つ磁界を提供する。

また、極のグループ１２８と１３０との極および極のグ
ループ１３６と１５８との極は、その逆の極性を持つ磁
界を交互に提供するが、いかなる所定の瞬間においても
、それらの極のグループの各々のうちの少なくとも１つ
の極がその逆の極性の磁界を提供する。

接続部１８０は区画１５２の一端に接続され、それ故に
主巻線の一方の半分の部分の一方の端が発電機の出力端
子１７４に接続される。その接続部１８０はまた区画１
６２の一端にも接続され、それ故に主巻線の他方の半分
の部分の一方の端もまた出力端子に接続される。出力端
子１７２は区画１４４の一端に接続され、それ故に主巻
線の一方の半分の部分の他方の端に接続部１９４、ダイ
オード２０４および接続部１７８を経由して接続される
。接続部１８８とダイオード１９２と接続部１９４とは
区画１５４の一端に接続され、それ故に主巻線の他方の
半分の部分の他方の端が出力端子１７２に接続される。

接続部１９８と１７８とは励磁巻線１６４の一方の端を
区画１４４の一端に接続していて、それ故にその一方の
端を主巻線の一方の半分の部分の他方の端に接続してい
る。接続部１８８、妾続部２００およびダイオード１９
６は区画１５４の一端に接１洸され、それ故に主巻線の
他方の半分の部分の他方の端がその励磁巻線の他方の端
に接続される。ダイオード２０２と接続部１９８および
１７８は励磁巻線１６６の一方の端な区画１４４の一端
に接続していて、それ故にその一方の端を主巻線の一方
の半分の部分の他方の端に接続している。接続部１８８
および２００は区画１５４の一端に接続され、それ故に
主巻線の他方の半分の部分の他方の端がその励磁巻線の
他方の端に接続される。出力端子１７２および１７４は
第３図および第４図の発電機の交流出力端子である。

その発電機の直流出力端子が符号１６８および１７０で
示されるウダイオード１７６は端子１６８を接続部１７
８に接続するが、一方ダイオー白８６と接続部１８２と
はその端子を接続部１８０に接続する。ダイオード１９
０は接続部１８８を端子１７０に接続するが、一方接続
部１８２とダイオード１８４とは接続５１ｓｏをその端
子に接続する。

端子１４２が直流電源に接続された際には何時でも、直
流が界磁巻線１４０内に流れ、その巻線は一定の極性を
持つ磁界を極１１６内に発生させると共に、その逆の極
性を持つ磁界を極１３８内に発生させる。回転子１００
は固定子の極１１６および１６８内に界磁巻線１４０に
よって発生される磁界に関しての磁路のある部分として
の役目を果していて、固１ｖ子１１４に対してのその回
転子の移動はそれらの磁路の磁気抵抗にかなりの変動を
与える。例えば、回転子１００の極のうちの１つの軸が
固定子の極１１６の軸とまっすぐに一直線上に整列させ
られるときには、固定子の極１６８はその回転子の極の
すべての極と合致せず、それ故に極１１６の磁界に関し
ての磁路の磁気抵抗はその最小の値にあるが、一方極１
３８の磁界に関しての磁路の磁気抵抗はその最大値にあ
る。

その回転子が６０度（６０’）回転された後では、その
固定子の極１６８の軸はその回転子の１つの極の軸と合
致するが、固定子の極１１６はその回転子上の極のすべ
ての極と一致せず、かつ極１５８の磁界に関しての磁路
の磁気抵抗はその最小の値にあるが、一方極１１６の磁
界に関しての磁路の磁気抵抗はその最大の値にある。こ
のことは、極１１６および１５８の磁界に関しての磁路
の磁気抵抗が回転子１００の回転に応じてそれらの最大
値と最小値とに繰返光して上昇したり降下したりするこ
とを意味している。

極１１６の磁界に関しての磁路の磁気抵抗が最小である
ときには、多数の磁束線が励磁巻線を貫通して通るが、
それとは逆に、その磁路の磁気抵抗が最大であ３と＠に
は、遥かにより少ない磁束線がその巻線を貫通して通る
。同様Ｋ。

極１３８の磁界に関しての磁路の磁気抵抗が最小である
ときには、多数の磁束線が励磁巻線１６４を貫通して通
るが、それとは逆に１その磁路の磁気抵抗が最大である
ときには、遥かにより少ない磁束線がその巻線を貫通し
て通る。励磁巻線１６４および１６６は、それらを貫通
して通る磁束線の数における変化に応じて、それらを通
して電流を流させる傾向がある。固定子の極１１６と合
致している回転子の極が、回転子１００の回転につれて
固定子の極から離れて移動し始めると、その固定子を貫
通して通る磁路の磁気抵抗が増加し始め、それ故に励磁
巻線１６６のインダクタンスが減少し始める。その結果
、その励磁巻線を通って、ダイオード２０２、接続部１
９８および１７８、主巻線の区画１４４，１４６，１４
８，１５０および１５２、接続部１８０、主巻線の区画
１６２．ＩＳＯ，１５８゜１５６および１５４、接続部
１８８および２００を通り、その励磁巻線の他方の端へ
と電流が流れ始める。

励磁巻線１６６の両端において生ずる電圧降下は、接続
部１９８における電圧を接続部２００７における電圧よ
りも一層プラスにし、それ故にダイオード１９６を逆バ
イアスする。その結果として、励磁巻線１６４全通して
電流を流すことはできないつ励磁巻線１６６が主巻線の
区画１６２，１６０，１５８゜１５６および１５４を通
して流すようにさせた電流は、それらの主巻線の区画に
磁界を発生させうるが、それらの磁界は極１３６．１３
２．１２８．１２４および１２０における磁路の磁気抵
抗の変化と協働して、それらの主巻線の区画に端子１７
２から外部負荷（図示せず）を通って端子１７４に達し
、それから接続部１８０とそれら主巻線の区画、接続部
１８８、ダイオード１９２と接続部１９４とを経て端子
１７２に向かう電流を発生させることかできる。

励磁巻線１６６が主巻線の区画１４４．１４６．１４８
゜１５０および１５２を通して流すようにさせた電流は
、それらの主巻線の区画に磁界を発生させうるが、それ
らの磁界は極１１８．１２２，１２６，１３０および１
３４における磁路の磁気抵抗の変化と協働して、それら
の主巻線の区画に接続部１８０から端子１７２へ向けて
流れる電流を発生させることはない。何故ならばダイオ
ード２０４はいかなる斯る電流の流れをも妨げるからで
ある。

固定子の極１１６と合致している回転子の極が固定子の
その極から離れて移動し始めると、その先の１つの回転
子の極が固定子の極１３８との合致に向けて移動し始め
る。その結果として生ずる極１６８を通る磁路の磁気抵
抗の減少は励磁巻線１６４に電流を発生させる傾向があ
るが、十分な電流が励磁巻線１６６を通って流れている
結果、接続部１９８を接続部２００に対して十分にプラ
スであるようにし、ヤ元けさ七セ、ダイオード１９６を
逆バイアスし続ける。主巻線の区画１４４，１４６゜１
４８．１５０および１５２は、極１１８．１２２．１２
６．１’３０および１３４を通る磁路の磁気抵抗の減少
に応じて、接続部１８０から端子１７２へ向けて電流を
流させ↓うとする傾向があるが、ダイオード２０４がこ
の様な電流の流れを妨げ続ける。主巻線の区画１４４．
１４６．１４８，１５０および１５２に接続部１８０か
ら接続部１７２に向けて電流を流させないようにしてい
るダイオード２０４の機能は重要である。何故ならばそ
の機能が、それら主巻線の区画の接続部１８０から端子
１７２へ向けての電流を流させようとする傾向を克服す
るために、界磁巻線１４０に十分なアンはア回数を供給
する必要性を無くすからである。その結果として、その
界磁巻線での外部励磁アンはア回数の数を小さく保つこ
とができる。

それに続いて、回転子の１つの極が固定子の極１３８と
合致した後それから離れて移動し始めると、その固定子
の極を通る磁路の磁気抵抗は増加し始め、それ欲動磁巻
線１６４のインダクタンスは減少し始める。その結果、
電流がその励磁巻線、接続部１９８および１７８、主巻
線の区画１４４．１４６，１４８，１５０および１５２
、接続部１８０、主巻線の区画１６２，１６０，１５８
，１５６および１５４、接続部１８８および２００、そ
してダイオード１９６をｊｍって流れ始める。その電流
の流れ（その流れは回転子の１つの極が固定子の極１１
６から離れて移動したときに励磁巻線１６６によって発
生された電流の流れと同一方向にある）は、接続部１９
８における電圧を接続部２００におけるは圧よりも一層
プラスであるようにさせ、それ故ダイオード２０２を逆
パ仁アスする。その結果として、励磁巻線１６６を通っ
て電流が流れることはできない。

励磁巻線１６４が主巻線の区画１４４．１４６．１４８
゜１５０および１５２を通って流れるようにさ一亡た電
流は、それら主巻線の区画に、極１１Ｂ、１２２，１２
６゜１３０および１３４における磁路の磁気抵４九の変
イヒと協働してそれらの主巻線の区画に接η売部１８０
から端子１７４、外部負荷、端子１７２、接続部１９４
、ダイオード２０４そして接続部１７８を通り、それら
の主巻線め区画へ流れる電流を生ぜしめる磁界を発生さ
せることができる。励磁巻線１６４が主巻線の区画１６
２．１６０．１５８．１５６および１５４を通って流れ
るようにさせた電流は、それら主巻線の区画に磁界を発
生させることができるが、それらの磁界は極１３６．１
３２．１２８．１２４および１２０における磁路の磁気
抵抗の変化と協働して、それら主巻線の区画に端子１７
２から接続部１８０へ向けて流れる電流を発生させるこ
とはない。何故ならば、ダイオード１９２がいかなる斯
る電流の流れをも妨げるからである。

これ全体が意味しているのは、（１）回転子１００の回
転は励磁巻線１６４および１６６を貫通して通過する界
磁巻線１４０からの磁束線の数を絶えず変化させるもの
であること、（２）それら励磁巻線は主巻線の区画１４
４，１４６．１４８．１５０および１５２を通り次いで
主巻線の区画１６２．１６０．１５８．１５６および１
５４を通って定方向にかつ連続的に励磁電流を交互に流
させるものであること、（３）回転子１００の６０度（
６０°）の移動の２分の１の間に主巻線の区画１４４，
１４６，１４８，１５０および１５２は端子１７４から
外部負荷を通って端子１７２に向けて電流を流させるも
のであること、（４）その回転子のそれと交互にある６
０度（６０°）の間に主巻線の区画１６２、１６０．１
５８．１５６および１５４は端子１７２から外部負荷を
通って端子１７４に向けて電流を流させるものであるこ
と、（５）界磁巻線１４０は主巻線の区画１４４．１４
６．１４８．１５０および１５２のグル−ゾまたは１６
２．１６０．１５８．１５６および１５４のグル−ゾの
いずれかのグループによって発生される磁束線を克服す
るためのアンはア回数を決して供給する必要がないもの
であること、ということである。その結果として、第３
図および第４図の発電機からは、界磁巻線１４０によっ
て供給される通常よシもよシ小さい数のアンペア回数に
よって、十分な出力を達成することができる。

°第３図および第４図の発電機が直流負荷に接続される
ときには何時でも、電流は端子１７０からその負荷を通
って端子１６８に向かい、次いで２つの通路のうちの一
方または他方を通って端子１７０へ向って流れる。これ
らの通路のうちの一方はダイオード１７６、接続部１７
８、主巻線の区画１４４．１４６．１４８．１５０およ
び１５２、接続部１８０および１８２、さらにダイオー
ド１８４を含んでいる。その場合には、接続部１８２に
おける屯田は実質的に端子１６８における電圧よりも一
層プラスであり、それ故にダイオード１８６は逆／シイ
アスされる。これらの通路のうちの他方はダイオ−ｒ１
品、Ｓ縫部１８２および１８０、主巻線の区画１６２，
１６０，１５８．ｉ５６および１５４、接Ａ売部１８８
、さらにダイオード１９０を含んでいる。このような場
合には、端子１７０における電圧は実質的に端子１８０
における電圧よりも一層プラスであり、それ故にダイオ
ード１８４は逆、＜イアスされる。

第３図および第４図の発電機と第１１閑および第２図の
発毛機との間の基本的相違点の１つは、回転子１００が
固定子１１４の内部に設けられているのに対し、−回転
子２０は固定子４６を取り巻いて囲んでいる点である。

他の相違点は、第３図および第４図の回転子対固定子の
極数の比率が１対２（１：２）であるのに対して、第１
図および第２図の回転子対固定子の極数の比の１１．５
対１（１，５：１）である点である。もう１つの他の相
違点は、第５図および第４図のものは交流および直流の
出力であるのに対し、第１図および第２図のものは交流
の出力である点てある。さらにもう１つの他の相違点は
、第３図および第４図の主巻線の各半分毎の区画の接続
が直列であるのに対し、第１図および第２図の主巻線の
各半分毎の区画の接続が並列である点である。しかしな
がら、第３図および第４図の発電機の作動原理は、第１
図および第２図の発電機の作動原理と同じである。

発電機の第５の実施態様では固定子の内部に回転子が配
置されていて、それ故第５図および第４図の実施態様と
似ている。その第５の実施態様の固定子は２１６．８１
１１１１１（ａ５３６１ｎｃｈｅｓ　）の直径を有し、
８個の内側に向けて延びる極を有している。その極面間
の直径距離は１４６．９６ｗｇ（５，７８６１ｎｃｈｅ
ｓ　）である。各々の極はその幅が２８．６７ｍｍ（１
１２８８１ｎｃｈｅｓ）、高さが１９．０５　ｗｎ（０
，７５１ｎａｈｅ日）である。それら極の中心と中心と
の離間間隔は４５度（４５６）である。回転子は４個の
外側に向けて延びる極を有し、かつそれらの極の面と面
との間の直径距離は１４６．０５ｍ（５，７５１ｎｃｈ
θ日）である。各々の極はその幅が５５．８９ｒｔａｎ
　（２，２００４１ｎｃｈｅｓ　）、高さが１５．８８
ｍｍ（０，６２５１ｎｃｈｅｓ　）である。それら極ノ
中心ト中−心との離間間隔は９０度（９０°）である。

回転子と固定子との対面している極の面と面との間のエ
アギャップは０．４６ｍｍ　（０，０１８１ｎｃｈｅｓ
　）である。

固定子の長さと回転子の長さは１２７　ａｍ　（５１ｎ
ｃｈｅｓ　）である。回転子は第６の実施態様のための
機関または他の原動力源の軸に固定され、かつ固定子は
その機関のハウジングに固定される。その固定子とその
回転子とはそれらが正確に同心であるように保持される
。

主巻線の半分の各々は、３つの区画を有していて、それ
らの区画が直列に接続され、各区画はその寸法が１５．
８８ｍ（０，６２５１ｎｃｈｅｓ　）　Ｘ　３．３５ｗ
ｇ−（０，１３２１ｎｃｈｅｅ　）である長方形の線の
４巻数を有している。励磁巻線は２区画を有し、それら
区画の各々はその寸法が１５．８８ｍｍ（０，６２５１
ｎｃｈｅｓ）Ｘ　１．４８ｍｍ（０，０５８４１ｎｃｈ
ｅｓ　）である長方形の線の４巻数を有している。その
界磁巻線は２区画を有し、それら区画の各々はＩ　Ｂ　
Ａ、Ｗ、Ｇ、線の１５１巻数を有している。固定子の６
個の極は、その上に巻きつけられた主巻線の区画を有し
、その界磁巻線の１つの区画とその励磁巻線の１つの区
画とがその他の２個の固定子の極の各々に巻きつけられ
ている。発電機の第３の実施態様の作動原理は第１図お
よび第２図の発電機の作動原理と同じである。

第３の実施態様の回転子は毎分５５００回転（５５００
ｒｐｍ　）で回転され、下記の直流電圧を供給する。

電流　電圧 □ 無負荷　８５．０６ボルト ２００アンペア　５５　ポルト ４２５アンはア　４０　ボルト ６００アンはア　３０　ボルト ６００アンはア　本質的には０ボルト 第５図を特に参照すると、本発明の原理と教示とに従っ
て作られた発電機の第４の実施態様の界磁巻線が符号２
１０で示されている。その巻線の一方の端子は大地に接
続され、その巻線の他方の端子が接続部２１４によって
、ｆｔｔ制御巻線２１２の一方の端子に接続されている
。主巻線の一方の半分の２個の区画が符号２１６および
２１８で示され、かつその主巻線の他方の半分の２イ固
の区画が符号２２０および２２２で示される。接続部２
２４は区画２１８の一方の端子を区画２２２の一方の端
子に接続していて、それ故に区画２１６，２１８゜２２
２および２２０は直列関係に配置されている。

符号２２６は励磁巻線を示しているが、この励磁巻線は
それの一方の端子が接続部２６０によって区画２１６の
一方の端子に接続される。符号２２８も励磁巻線を示し
ているが、この励磁巻線はそれの一方の端子が接続部２
６２によって区画２２０の一方の端子に接続される。界
磁巻線の区画２１０、励磁巻線２２６および主巻線の一
方の半分の区画２１６は発電機の４個の極の固定子の１
つの極に巻きつけられ、かつそれらは１つの極性を持つ
磁界を提供するように巻かれている。主巻線のその一方
の半分の区画２１８はその固定子の第２の極に巻きつけ
られ、かつそれは上記と逆の極性を持つ磁界を提供する
ように巻かれている。主巻線の他方の半分の区画２２２
はその固定子の第６の極に巻きつけられ、かつそれはそ
の逆の極性を持つ磁界を提供するように巻かれている。

主巻線の他方の半分の区画２２０、励磁巻線２２８およ
び制御巻線２１２は、その固定子の第４の極に巻きつけ
られ、かつそれらは上記１つの極性を持つ磁界を提供す
るように巻かれている。その結果として、界磁巻ｉｄ　
２１０　、制御巻線２１２、励磁巻線２２６および２２
８、主巻線の区画２１６および２２０は、同一の極性を
持つ磁界を生ずるように協働し、かつ主巻線の区画２１
８および２２２は逆の極性を持つ磁界を生ずる。各北極
は１つの南極とさらに先の１つの北極との間に介在させ
られ、各南極は１つの北極とさらに先の１つの南極との
間に介在させられる。第５図の発電機の回転子は８個の
極を有する。

主巻線の一方の半分の区画２１６と励磁巻線２２６との
間の接続部２６０は、接続部２４６を経由して２個のダ
イオード２３６および２３８の陰極に接続されている。

励磁巻線２２６の他方の端子はダイオード２３４の陰極
に接続され、かつ接続部２６２がそのダイオードの陽極
を励磁巻線２２８の一方の端子、ダイオード２４０の陽
極および主巻線の他方の半分の区画２２０の一方の端子
に接続している。ダイオード２４２の陽極とダイオード
２４４の陰極とが接続部２５２を経由して接続部２２４
に接続されている。接続部２４８はダイオード２４０お
よび２４２の陰極を出力端子２７４に接続し、かつ接続
部２５０はダイオード２５８および２４４の陽極を接地
された出力端子２７６に接続している。

符号２５４がＰＮＰ　）ランジスタを示す。このトラン
ジスタは、そのコレクタを制御巻線２１２の他方の端子
およびまたダイオード２６０の陰極に接続部２５９を経
由して接続されている。抵抗体２６４がそのトランジス
タのに一スと大地との間に接続され、かつコンデンサ２
６２がそのトランジスタのコレクタとベースとの間に接
続されている。符号２５６がその先のＰＮＰ　）ランジ
スタを示す。そしてそのトランジスタのコレクタがトラ
ンジスタ２５４のベースと抵抗体２６４の上側端子とに
接続されている。ツェナーダイオード２６６がそれの陰
極をトランジスタ２５４のベースに接続されていて、抵
抗体２６８がそのツェナーダイオードの陽極と大地との
間に接続されている。サイリスタ（ＳＯＲ）　２７０が
大地に接続されたそれの陰極を有し、接続部２１４に接
続されたそれの陽極を有する。抵抗体２７２がその８０
Ｈのゲートとツェナーダイオード２６６と抵抗体２６８
との間の接続部との間に接続されている。トランジスタ
２５４および２５６のエミッタが出力端子２７４に接続
されている。

固定子はその内部に残留磁気を有していて、その固定子
に対しての回転子の回転は、その残留磁気に関する異な
るそれぞれの磁路の磁気抵抗を変化させる。界磁巻線２
１０と制御巻線２１２とは、それらが巻きつけられてい
る極の磁気抵抗における変化に応答して、接続部２１４
に交流電圧を発生し、その交流電圧がＳＯＲ２７０の陽
極に印加される。それらの巻線はまた磁界を生ずる電流
を交互に発生させ、励磁巻線２２６および２２８はその
磁界に応じ得る。励磁巻線２２８が巻きつけられた固定
子の極に合致している回転子の極が、その固定子の極か
ら離れて移動し始めると、その固定子の極を通る磁路の
磁気抵抗は増加し始め、それ故にその励磁巻線２２８の
インダクタンスは減少始める。その結果、電流がその励
磁巻線２２８、ダイオード２３６、接続部２４６、主巻
線の区画２１６および２１８、接続部２２４、そして主
巻線の区画２２２および２２０を通って接続部２３２へ
向けて流れ始める。その結果得られる励磁巻線２２８の
両端における電圧降下は、接続部２４６に接続部２６２
における電圧よりも一層プラスである電圧を生ぜしめ、
それ故にダイオード２３４を逆バイアスする。その結果
として、励磁巻線２２６を通っては電流は流れ得ない。

励磁巻線２２８が主巻線の区画２２２および２２０を通
って流れるようにさせた電流は、それらの主巻線の区画
に、それらの区画が巻きつけられている極における磁路
の磁気抵抗の変化と協働して、それらの主巻線の区画に
端子２７４から外部負荷（図示せず）を通って端子２７
６へ流れ、次いで接続部２５０、ダイオード２４４、接
続部２５２および２２４、それら主巻線の区画、接続部
２３２、ダイオード２４０そして接続部２４８を経由し
て端子２７４へ流れる電流を生ぜしめる磁界を、発生さ
せることができる。また励磁巻線２２８が主巻線の区画
２１６および２１８を通って流れるようにさせた電流は
、それら主巻線の区画に磁界を発生させることができる
が、それらの磁界はそれらの区画が巻きつけられた極に
おける磁路の磁気抵抗の変化と協働して、それら主巻線
の区画に接続部２２４から端子２７６へ向けて流れる電
流を発生させることはない。何故ならばダイオード２３
８がいかなる斯る電流の流れをも阻止するからである。

励磁巻線２２８のための固定子の極と合致した回転子の
極が、その固定子の極から離れて移動し始めると、それ
の先の回転子の極が励磁巻線２２６のための固定子と合
致するように移動し始める。その結果として生ずる励磁
巻線２２６のための極を通る磁路の磁気抵抗の減少は、
その励磁巻線に電流を発生させる傾向があるが、十分な
電流が励磁巻線２２８を通って流れている結果、接続部
２４６を接続部２３２に対して十分にプラスであるよう
にし続けさせ、ダイオード２６４を逆バイアスし続けさ
せる。主巻線の区画２１８および２１６は、それらが巻
きつけられている極を通る磁路の磁気抵抗の減少に応じ
て、接続部２２４から端子２７６へ向けて電流を流させ
ようとする傾向があるが、ダイオード２３８がこの様な
電流の流れを阻止し続ける。主巻線の区画２１８および
２１６に接続部２２４から端子２７６へ向けて電流を流
させないようにしているダイオード２３８の機能は重要
である。何故ならばその機能は、それら主巻線の区画の
接続部２２４から端子２７６へ向けての電流を流させよ
うとする傾向を克服するために、界磁巻線２１０に十分
なアンはア回数を供給する必要性を無くすからである。

その結果としてその界磁巻線での外部励磁アンズア回数
の数を小さく保つことができる。

それに続いて、回転子の１つの極が励磁巻線２２６のだ
めの固定子の極と合致した後それから離れて移動し始め
ると、その固定子の極を通る磁路の磁気抵抗は増加し始
め、それ故その励磁巻線のインダクタンスは減少し始め
る。その結果、電流がその励磁巻線２２６、接続部２６
０、主巻線の区画２１６および２１８、接続部２２４、
主巻線の区画２２２および２２０、接続部２３２そして
ダイオード２５４を通って流れ始める。その電流の流れ
（その流れは励磁巻線２２８によって発生された電流の
流れと同一方向にある）は、接続部２５０における電圧
を接続部２５２における電圧よりも一層プラスであるよ
うにさせ、それ故ダイオード２５６を逆バイアスする。

その結果として、電流は励磁巻線２２８を通って流れる
ことはできない。

励磁巻線２２６が主巻線の区画２１６および２１８を通
って流れるようにさせた電流は、それら主巻線の区画に
、それらが巻きつけられている極における磁路の磁気抵
抗の変化と協働して、それら主巻線の区画に接続部２２
４から接続部２５２、ダイオード２４２、接続部２４８
、端子２７４、外部負荷、端子２７６、接続部２５０、
ダイオード２３８そして接続部２３０を経てそれらの主
巻線の区画へと向けて流れる電流を生せしめる磁界を発
生させることができる。励磁巻線２２６が主巻線の区画
２２２および２２０を通って流れるようにさせた電流は
、それら主巻線の区画に磁界を発生させることができる
が、それらの磁界はそれら区画が巻きつけられている極
における磁路の磁気抵抗の変化と協働して、それらの主
巻線の区画に端子２２４から端子２７６へ向けて流れる
電流を発生させることはない。何故ならば、ダイオード
２５８はいかなる斯る電流の流れをも阻止するからであ
る。

電流が端子２７４から外部負荷を通って端子２７６へ向
けて流れるとき、若干の電流は端子２７４からトランジ
スタ２５６のエミッタのベース回路、ツエかダイオード
２６６、抵抗体２６８そして大地を経て端子２７６へ向
けて流れるが、一方さらにそれに続く電流が端子２７４
からトランジスタ２５４のエミッタ・コレクタ回路、接
続部”２５９、制御巻線２１２、接続部２１４、界磁巻
線２１０そして大地を経て端子２７６へ向けて流れる。

その制御巻線を通って得られる電流の流れは、アンはア
回数従ってその結果としての磁束線を供給し、その磁束
線には励磁巻線が応答しうる。

その励磁巻線が主巻線の区画２２０および２２２を通っ
て流すようにさせる電流は、発電機の出力電流を増加さ
せる。同様にして、界磁巻線２１０を通る電流も、アン
ペア回数従ってその結果としての磁束線を供給し、その
磁束線には励磁巻線２２６が応答しうる。その励磁巻線
が主巻線の区画２１６および２１８を通って流すように
させる電流は、発電機の出力電流を増加ｌせる。その結
果として、発電機の出力電流は、トランジスタ２５６の
エミッタ・ベース回路、ツェナーダイオード２６６そし
て抵抗体２６８を通って流れる電流がその抵抗体の両端
の電圧降下を増加させてＳＯＲ２７０が導電状態になる
値に達するまでは、増加し続ける。第５図の発振機が１
２ボルト包）の蓄電池を充電するのに使用される場合に
は、ツェナーダイオード２６６は１２ボルト佼）の定格
を有していて、抵抗体２６８の両端電圧降下は、端子２
７４および２７６の両端電圧が約１５ボルトヴ）まで上
昇すると、接続部２１４における交流電圧のそれぞれの
正に進む交番部分において５ＯＲ２７０が導電状態にな
るようにさせる。そのＳＯＲはこのような正に進む交番
部分の各々の間導電状態になるので、　ＳＯＲが接続部
２１４に大地電位を適用することとなり、それによって
界磁巻線２１０および制御巻線２１２の両者を共にそれ
らの正に進む交番部・分の間中本質的に有効でなくさせ
る。その結果として得られる巻線２１０および２１２に
よって提供される磁束線の減少は、出力端子２７４およ
び２７６の両端電圧を減少させ始める。

その電圧が約１３ボルト（ｖ）まで降下してくると、Ｓ
ＯＲ２７０は、最早、接続部２１４にオける交流電圧の
正に進む交番部分の間でも、導電状態でなくなる。その
結果として得られる巻線２１０および２１２からの増加
した磁束線は、励磁巻線２２６および２２８と主巻線の
区画とに、出力端子の両端電圧を増加に向は始めさせる
ことができる。電圧が約１５ボルト佼）に上昇する度毎
に、８０Ｒ２７０は導電状態になり、そして電圧が約１
３ボルト（７）にまで降下するまでは、導電状態のまま
である。この様にして、出力電圧は約１６ボルトｆｆ）
と１５ボルト（ｖ）との間にとどまる様に調節される。

もし仮りに第５図の発電機の固定子が４個の極よ抄もむ
しろ６個の極を備えて作られ、かつ回転子が８個の極よ
りもむしろ１２個の極を備えて作られているとすれば、
制御巻線２１２，５ＯＲ２７０、トランジスタ２５４お
よび２５６、そして結合された抵抗体２７２は削除する
ことができる。

同様に、もし仮りに第５図の発電機の固定子が４個の極
よりもむしろ１０個の極を備えて作られ、かつ回転子を
取り囲んで第３図に示されるように作られているとすれ
ば、（もし仮りに第５図の発電機の回転子が８個の極よ
りもむしろ５個の極を備えて作られ、かつ固定子の内部
に第３図に示されるように取り付けて作られているとす
れば、）　ＳＯＲ２７０と結合された抵抗体２７２は削
除することができる。６個の固定子の極を使用すること
は、それらの固定子の極のうちの２個が主巻線の北極と
して使用されうるし、それらの固定子の極のうちの２個
以上が主巻線の南極として使用されうるし、それらの固
定子の極のうちの１個が励磁巻線２２６および界磁巻線
の区画２１０のための磁束の通路として使用されうるし
、それら固定子の極のうちのそのほかの瞥が励磁巻線２
２８および界磁巻線の区画２１２のための磁束の通路と
して使用されうる。その場合には、また励磁巻線２２６
および２２８と主巻線の半分の区間との間には、それの
直接の磁束線の結合の最小量が存在する。それらの励磁
巻線と主巻線の半分のそれらの区画との間に減少された
それの直接の磁束線の結合があるのは望ましい。何故な
らば、それは発電機の整流され実出力電流と界磁巻線に
供給される電流との間の昆率を本質的に線形にさせるか
らである。それに加えて特に、界磁巻線に供給される電
流の値の所定の倍増は、整流された出力電流の値のそれ
に対応する倍増を発生させることができる。

また、励磁巻線と主巻線の半分の区画との間の減少され
た磁束線の結合は望ましい。何故ならば、それは界磁巻
線の電流の零までへの減少によって、整流された出力電
流を零まで有効に減少させることができるからである。

もし仮りに第５図の発電機の固定子が６個の極を備えて
作られているとすれば、その２個の主巻線の北極は、好
ましくは、互いに隣接していて、かつその２個の主巻線
の南極は、好ましくは、互いに隣接している。界磁巻線
と励磁巻線とのための極は、互いに隣接させることがで
きる。その固定子が２個の主巻線の北極と２個の主巻線
の南極とを備えている限り、２個の主巻線の南極の間に
主巻線の北極が介在されていない限り、２個の主巻線の
北極の間に主巻線の南極が介在されてい彦い限り、そし
て一方の北極主巻線と一方の南極主巻線とは励磁巻線２
２６に接続されているが他方の北極の主巻線と他方の南
極の主巻線とは励磁巻線２２８に接続されている限り、
それらの励磁巻線が存在している極は、どちらの円周方
向においてもお互いにそれぞれから６０度（６０°）ま
たは１８０度（１８０’）離間させることができ、かつ
主巻線の極の複数の群のうちのいずれかの中に入れるか
または、それらの群の間に介在させることができる。

もし仮りに第５図の発電機の固定子が１０個の極を備え
て作られているとすれば、その４個の主巻線の北極は、
好ましくは、２つの離間された２個の極の群として配置
され、またその４個の主巻線の南極は、好ましくは、２
つの離間された２個の極の群として配置される。界磁巻
線と励磁巻線のだめの極はお互いに隣接させることがで
きる。その固定子が主巻線の２個−の北極の２ｍと主巻
線の２個の南極の２組とを備えている限り、主巻線の２
個の南極の間には主巻−０１個の北極も介在されていな
い限り、主巻線の２個の北極の間には主巻線の１個の南
極も介在されていない限り、２個の北極の主巻線と２個
の南極の主巻線とが励磁巻線２２６に接続されるが一方
残りの北極の主巻線と残りの南極の主巻線とが励磁巻線
２２６に接続されている限り、それら励磁巻線が巻きつ
けられた極はどちらの円周方向においてもお互いにそれ
ぞれから６６度（３６°）、１０８度（１０８°）また
は１８０度（１８０’）離間できて、主巻線の極の群の
うちのいずれの中にも入れることができ、またそれらの
間に介在することもできる。もし仮りに第５図の発電機
の固定子が６個または１０個の極を備えて作られている
とすれば、励磁巻線２２６および２２８と界磁巻線の区
画２１０および２１２（それら区画はそれらの励磁巻線
が巻きつけられた２個の極に巻きつけられる）とは、１
個の北極と１個の南極、２個の北極または２個の南極を
提供するように巻きつけることができる。これは可能で
ある。何故ならば、それらの極は、主巻線の何等かの区
画のための磁路の部分を構成するのには、当てにされて
いないからである。

第９図および第１０図を特に参照すると、符号２８０が
本発明の原理と教示とに従って作られた発電機の第４の
好ましい実施態様の回転子の全体を示している。その回
転子はその外形が環状をなしていて、磁性体の幾らかの
同一で共通軸を持つ積層“から構成されている。それら
の積層の各々は、その回転子を通るうず電流の流れを最
低にするために被覆されている。その回転子には１２個
の内側に延びていて円周方向に離間された極が形成され
、それらの極の中心と中心との離間間隔は３０度（５０
°）である。その回転子は第１図の回転子２０と同一の
外形と寸法とを有していて、発電機のだめの原動力を供
給する機関の軸に固定されている。その積層の金属含有
量、それら積層上の被覆、回転子２８０を形６成するた
めにそれら積層を相互に結合する方法、そしてその回転
子の取９付は方法は標準的かつ通常のものであって、そ
れ自体は本発明の部分ではない。

符号２８２が第９図および第１０図の発電機の実施態様
のための固定子を示している。この固定子はその外形が
環状をなしていて、磁性体の幾らかの同一で共通軸を持
つ積層から構成される８個の外側に延びていて円周方向
に離間された極を備えている。それらの積層の各々は、
その固定子を通るうず電流の流れを最低にするために被
〜されている。その固定子の極は符号２８４゜２８６．
２８８，２９０，２９２，２９４，２９６および２９８
によって示されている。固定子２８２の極数に対する回
転子２８０の極数の比率は１．５対１（１，５：１）で
ある。固定子２８２の外形と寸法は第１図の固定子４６
の外形と寸法に同一である。

符号６００が固定子２８２に関しての界磁巻線の一方の
区画を示している。その界磁巻線は固定子の８個の極の
うちの４個の極のまわりに巻きつけられていて、極２８
６および２９４における磁界が一方の極性のものであり
、そして極２９０および２９８における磁界がその逆の
極性のものであるようにされる。符号３０１が界磁巻線
の他方の区画を示している。その界磁巻線は固定子２８
２の残りの４個の極のまわりに巻きつけられていて、極
２８４および２９２における磁界が一方の極性のもので
あり、そして極２８８および２９６における磁界がその
逆の極性のものであるようにされる。その界磁巻線の端
子３０２は、選択的に直流電源（図示せず）にスイッチ
（図示せず）によって接続可能とされている。その直流
電源は蓄電池とすることができるが、その電源自体は本
発明の一部ではない。

符号３０４が徳９図および第１０図の発電機の主巻線の
半分を示している。この主巻線の半分は固定子の極２Ｂ
４．２８８．２９２および２９６に巻きつけられている
。その半分の主巻線は、極２８４および２９２において
は一方の極性を持つ磁界を提供し、そして極２８８およ
び２９６においてはその逆の極性を持つ磁界を提供する
ように、巻きつけられている。符号３０６が主巻線の他
方の半分を示している。この主巻線の半分は固定子の極
２８６．２９０，２９４および２９Ｂに巻きつけられて
いる。

その半分の主巻線は、極２８６および極２９４において
は一方の極性を持つ磁界を提供し、そして極２９０およ
び２９８においてはその逆の極性を持つ磁界を提供する
ように巻きつけられている。

符号３０８が発電機の出力端子の一方を示していて、接
続部６１４とダイオード６１２と７＞Ｅ−ｔの端子を半
分の主巻線３０４の一方の端に接続し、その接続部３１
４とダイオード３１０とがその端子を半分の主巻線３０
６の一方の端に接続している。接続部６１６は半分の主
巻線３０４および６０６の他方の端を相互に接続してい
て、かつ接続部３１６が発電機の出力端子の他方３１８
に接続されている。

端子３０２が直流電源に接続されるときにはいつでも、
界磁巻線の区画３００および３０１に直流が流れ、かつ
区画６０１が極２８４および２９２には一方の極性を持
つ磁界を発生させ、極２８８および２９６にはその逆の
極性を持つ磁界を発生させる。それら４個の磁界の極性
は、半分の主巻線３０４がそれらの極に発生させる磁界
の極性と同じである。界磁巻線の区画３００は極２８６
および２９４には一方の極性を持つ磁界を発生させ、極
２９０および２９８にはその逆の極性を持つ磁界を発生
させる。それらの４個の磁界の極性は、半分の主巻線６
０６がそれらの極に発生させる磁界の極性と同じである
。回転子２８０は、界磁巻線の区画３００および６０１
によって異なるそれぞれの極に発生された磁界に関して
の磁路の部分としての役目を果していて、固定子２８２
に対してのその回転子の移動は、それらの磁路の磁気抵
抗に実質的な変化を与える。特に、回転子２８０が回転
するにつれて、極２８６．２９０．２９４および２９８
の磁界に関しての磁路の磁気抵抗は、繰返えしてそれら
の最大値と最小値とに上昇したり下降したりするが、一
方極２８４，２８８，２９２および２９６の磁界に関し
ての磁路の磁気抵抗も、繰・返えしてそれらの最大値と
最小値とに上昇したり下降したりする。

回転子２８０のそれぞれの１回転のある部分の間では、
４個の回転子の極の軸が固定子の極２８４．２８８，２
９２および２９６の軸と合致するが、一方残りの回転子
の極の軸は固定子の極のすべての極と軸と合致しない。

また、その回転の他の部分の間では、４個の回転子の極
の軸が固定子の極２Ｂ６　、２９０　、２９４および２
９８の軸と合致するが、一方残りの回転子の極の軸は固
定子の極のすべての極の軸と合致しない。

固定子の極２８４，２８８，２９２および２９６に巻き
つけられた界磁巻＄３０１の部分によって発生される磁
界に関しての磁路の磁気抵抗が最小限度である′とき罠
は、多数の磁束線が半分の主巻線６０４を貫通して通る
。反対に、それらの磁路の磁気抵抗が最大限度であると
きには、遥かにより少ない磁束線がその半分の主巻線を
貫通して通る。

固定子の極２Ｂ６　、２９０　、２９４および２９８に
巻きつけられた界磁巻線３００の部分によって発生され
る磁界に関しての磁路の磁気抵抗が最小限度であるとき
には、多数の磁束線が半分の主巻線３Ω６を貫通して通
る。反対に、それらの磁路の磁気抵抗が最大限度である
ときには、遥かにより少ない磁束線がその半分の主巻線
を貫通して通る。

固定子の極２８４　、２８８　、２９２および２９６と
合致している回転子の極が、回転子２８０の回転に応じ
て、それらの固定子の極から離れて移動し始めると、そ
れらの固定子の極を通る磁路の磁気抵抗は増加し始め、
それ故半分の主巻線３０４のインダクタンスが減少し始
める。その結果、電流がその半分の主巻線３０４、接続
部５１６、端子５１８、外部負荷（図示せず）、端子３
０８、接続部６１４そしてダイオード６１２を通って流
れ始める。電流は接続部５１４から半分の主巻線６０６
を経て端子３１８へ向けて流れることはできない。

何故ならばダイオード３１０がでこのような電流の流れ
を阻止するからである。それに続いて、固定子の極２Ｂ
６，２９０，２９４および２９８と合致している回転子
の極が、回転子２８０の回転に応じて、それらの固定子
の極から離れて移動し始めると。

それらの固定子の極を通る磁路の磁気抵抗は増加し始め
、それ故半分の主巻線３０６のインダクタンスが減少し
始める。その結果、電流がその半分の主巻線３０６、ダ
イオード５１０、接続部３１４、端子６０８、外部負荷
および端子５１８を通って端子３１６へ向けて流れ始め
る。電流は接続部３１６から半分の主巻線３０４を経て
端子３０８へ向けて流れることはできない。何故ならば
ダイオード５１２がこのような電流の流れを阻止するか
らである。

第９図および第１０図の発電機は、その界磁巻線６００
および６０１が固定子のほんの僅かな極だけに巻きつけ
られていると言うよ抄もむしろ、すべての極に巻きつけ
られている点において、第１図および第２図の発電機や
、第３図および第４図の発電機とは相違している。また
その発電機は、励磁巻線を備えていない点においても、
第１図および第２図の発電機や、第３図および第４図の
発電機とは相違している。第９図および第１０図の発電
機は、第１図および第２図の発電機や第６図および第４
図の発電機が備えているような極端に低いアンペア回数
は備えていないけれども（何故ならば、その発電機は界
磁巻線３００および３０１のほかに励磁巻線を備えてい
ないからである）、通常のものよりも少ない数のアンは
ア回数は備えている。何故ならば、ダイオード５１０お
よび６１２が、その回転子の極が固定子の極から離れて
移動するときに交流電流のみを可能にし、またその交流
電流がその界磁巻線の電流の流れと同一の方向に流れる
ことを確実ならしめているからである。

第９図および第１０図の発電機は、巻回しされた界磁巻
線の区画６００および３０１と単相向性の゛ダイオード
３１０および３１２とを備えているので、その発電機に
交流出力を発生させることができる。％に、界磁巻線の
区画３００は、界磁巻線端子３０２の左手側端子に直流
電源のプラス側端子を接続することで、その界磁巻線の
区画３ｏ。

を通って流れる電流が主巻線の区画３０６およびダイオ
ード３１０を通って流れる電流と同一方向の流れとなる
ように、巻回しされる。また、界磁巻線の区画６０１は
、界磁巻線の左手側端子に直流電源のプラス側端子を接
続することで、その界磁巻線の区画３０１を通って流れ
る電流がダイオード６１２および主巻線の区画３０４を
通って流れる電流と同一方向の流れとなるように、巻回
しされる。主巻線の区画３０６を通る電流の流れは交流
電流の一方の半分を供給し、主巻線の区画６０４を通る
電流の流れは交流電流の他方の半分を供給する。

所望ならば、第９図および第１０図の発電機は望み通り
の極性を持つ直流を供給するように設備することができ
る。そのような結果を実現するためには、ダイオード３
１２の位置を逆転して、そのダイオードの陽極が主巻線
の区画５０４の右手側の端子に接続されかつそのダイオ
ードの陰極が接続部６１４に接続されるようにする。

また、界磁巻線の区画３０１がそれの左手側端子を界磁
巻線の区画３００の右手側端子に接続され、界磁巻線の
区画３０１の右手側端子を界磁巻線端子３０２の右手側
端子に接続する。上述のようになされた場合には、界磁
巻線端子３０２の左手側端子へ直流電源のプラス側端子
を接続することで、界磁巻線の区画３００にも界磁巻線
の区画３０１にも左側から右側へと電流が流れるように
され、ダイオード３１０および５１２が主巻線の区画３
０６および３０４における電流を左側から右側へ向けて
硫させる。直列に接続された主巻線の区画３０６とダイ
オード５１０とが全波整流された直流の一方の半分を供
給し、直列に接続された主巻線の区画６０４とダイオー
ド６１２とがその全波整流された直流の他方の半分を供
給する。

さらに１所望ならば、第９図および第１０図の発電機は
、逆の極性を持つ直流を供給するように設備することも
できる。そのような結果を実現するためには、ダイオー
ド３１２は第９図および第１０図に示されているように
接続され、ダイオード５１０の位置が逆転されてそのダ
イオードの陰極が主巻線の区画３０６の右手側の端子に
接続されかつそのダイオードの陽極が接続部６１４に接
続されるようにする。また、界磁巻線端子３０２の左手
側端子が界磁巻線の区画３００の右手側端子に接続され
、その界磁巻線の区画の左手側端子が界磁巻線の区画３
０１の右手側端子に接続され、そして界磁巻線の区画３
０１の左手側端子が界磁巻線端子５０２の右手側端子に
接続される。上述のようになされた場合には、界磁巻線
端子５０２の左手側端子へ直流電源のプラス側端子を接
続することで、界磁巻線の区画３００にも界磁巻線の区
画３０１にも右側から左側へと電流が流れるようにされ
、ダイオード３１０および３１２が主巻線の区画３０６
および６０４における電流を右側から左側へ向けて流さ
せる。直列す接続された主巻線の区画３０６とダイオー
ド３１【とが全波整流された直流の一方の半分を供給【
直列に接続された主巻線の区画３０４とダイオード３１
２とが全波整流された直流の他方の半分前供給する。そ
の全波整流された直流の極性は、第９図および第１０図
の発電機がその巻線のト画３００，３０１，３０４　オ
、１：　ヒ３０６　（７）ｔヘテｏ区画に左側から右側
に向けて電流を流した場合に供給される全波整流された
直流の極性の逆である。

所望ならば、第３図および第４図の発電機はダイオード
１−７６、１８４．１８６および１９０を除去し、接続
部１８２を除去し、かり出力端子１６８および１７０を
除去することで、交流のみを供給するように設備するこ
とができる。それに代えて、この発電機は、ダイオード
１９２および２０４を削除し、接続部１９４を削除し、
がっ出力端子１７２および１７４を削除することで、直
流のみを供給すｉ　るように設備することもできる。

２、　第１図ないし第５図は、本発明の原理と教示とが
、界磁巻線に加えて励磁巻線をも備えた発電機に、どの
様に具体化されているかを示している。第９図と第１ｏ
図とは、本発明の原理と教示とが、界磁巻線は備えてい
るが励磁巻線は備えていない発電機に、どのように具体
化されているかを示している。所望ならば、本発明の原
理と教示とは、実際の界磁巻線もしくは実際−の励磁巻
線は備えていないがその代わりその発電（幾の主巻−線
が界磁巻線と主巻線の二（の機能を遂行する主巻線を備
えた発電機に、具体化することもできる。特に、所望な
らば、第３図および第４図の発電機は、界磁巻線１４０
とその端子１４２とを除去して、励磁巻線１６４および
１６６とそれらのダイオード１９６および２０２とを除
去して、接続部１９８および２００を除去して、直流電
源のプラスとマイナスの端子をそれぞれ接続部１７８お
よび１８８に接続して、変更することができる。そのと
きには、その直流電源は、常態なら界磁巻線１４０が第
４図の励磁巻線１６４および１６６に電流を供給させて
いる、主巻線の区画１４４、１４６．１４８．１５０．
１５２．１６２．１６０．１５８．１５６および１５４
に、それを通って単相向性の電流を供給する。

極１３６．１３４，１３２．１３［１，１２８，１２６
，１２４，１２２，１２０および１１８において得られ
る磁界の磁気抵抗は、回転子１００が回転されるにつれ
て、鋭い変化に出会う。次いで主巻線の区画は、磁束線
の流れにおいて得られる変化に応じて、出力電流を発生
する。第５図および第４図の変更された発電機において
は、ダイオードは出力電流を、その回転子の極が固定子
の極から離れ九時にだけ、主巻線に流させる。それ故、
直流電源からの電流によって発生される起磁力は、出力
電流によって主巻線に発生される起磁力を克服する必要
がない。その結果として、その直流電源は、もしその電
源からの電流によって発生される起磁力が出力電流によ
って主巻線に発生される起磁力を克服しなければならな
いとしたならば必要とされるであろう電流よりも、一層
少ない電流を供給すればよい。

図面に示されている発電機は分巻界磁巻線を備えている
。所望ならば、それらの発電機は分巻界磁巻線に加えて
直巻界磁巻線をも備えることができ、それ故その発電機
は複巻発電機となる。それらの直巻界磁巻線はそれらが
和動直巻巻線であるように接続することができ、またそ
れらの直巻界磁巻線を差動直巻巻線であるように接続す
ることもできる。その結果として、本発明の発電機は、
大多数の先行する発電機によって提供することができる
電気的特性のすべてを提供するように作ることができ、
それに加えて、直流電源によって発生される起磁力が、
回転子の極を固定子の極に接近させるときに、主巻線に
よって発生される起磁力を克服することの必要性を避け
ることができる。

第６図を特に参照すると、回転子の極の幅の固定子の極
の幅に対する比率が１．０であるときに、整流された出
力電流が変化するのにつれて、整流された出力電圧がど
の様に変化するかを示す曲線が符号３１７で表示されて
いる。また回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する比
率が１．５であるときに、整流された出力電流が変化す
るのにつれて、整流された出力電圧がどの様に変化する
かを示す曲線が符号３１９で表示されている。回転子の
極の幅の固定子の極の幅に対する比率が２．０であると
きに、整流された出力電流が変化するのにつれて、整流
された出力電圧がどの様に変化するかを示す曲線が符号
３２１で表示され、また回転子の極の幅の固定子の極の
幅に対する比率が４，５であるときに、整流された出力
電流が変化するのにつれて、整流された出力電圧がどの
様に変化するかを示す曲線が符号６２３で表示されてい
る。曲線３１７は定電流曲線に近似し、かつ曲線５２３
は概ね定電圧曲線に近似しているうその結果として、第
７図は、回転−子の極の幅の固定子の極の幅に対する比
率の適切な選定によって、発電機の製造者が近似的定電
流曲線と略定電圧曲線との間の殆んどいかなる所望の整
流された電圧−電流特性をも提供できることを示してい
る。このことは、本発明によって供給される発電機が先
行の発電機よりも埃かに一層融通性がありかつ適応性が
あることを意味している。回転子の極の幅の固定子の極
の′幅に対する比率に２．０またはそれ以上を与えると
とＫよって、明らかに定電流曲線でなく概ね定電圧曲線
に近似する整流された電圧−電流曲線を提供することが
可能となると言う点は、注目する価値がある。

第７図は、回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する比
率における変化が、発電機出力の整流された電流対速度
の比率にどの様に影響を及ぼすことができるかを示して
いる。回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する比率が
１．０であるときに、回転子の速度を増加することが整
流された出力電流をどの様に増加させるかを示す曲線が
符号３２２で示され、また回転子の極の幅の固定子の極
の幅に対する比率が１．５であるときに、回転子の速度
を増加することが整流された出力電流をどの様に増加さ
せるかを示す曲線が符号５２４で示されている。回転子
の極の幅の固定子の極の幅に対する比率が２．０である
ときに、回転子の速度を増加することが整流された出力
電流をどの様に増加させるかを示す曲線が符号３２６で
示され、かつ回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する
比率が４．５であるときに、回転子の速度を増加するこ
とが整流された出力電流をどの様に増加させるかを示す
曲線が符号３２８で示されている。回転子の極の幅の固
定子の極の幅に対する比率を１．５またはそれよりも大
きくすることによって、本発明では如何なる選択された
速度に対しても通常よりもより高い整流された出力電流
を提供する。回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する
比率を１．５またはそれよりも大きくすることは、本発
明によって提供される発電機において非常に有用である
けれども、この様な比率は他の発電機においてもまた有
用である。

前述したように、第８図の曲線は、最大のインダクタン
スの最小のインダクタンスに対する比率の変化が回転子
の極の幅の固定子の極の幅に対する何等かの所定の比率
に対して整流された出力電流の励磁電流に対する比率を
変化させることを示している。それらの曲線はまた、本
発明によって提供される発電機が固有の電流制限特性を
備えていて、それらの特性が成る適用においては有効に
利用し得ることを示している。

それに加えて、第８図の曲線は、回転子の極の幅の固定
子の極の幅に対する比率を２．０またはそれ以上にする
ことによって、最大のインダクタンスの最小のインダク
タンスに対する比率が１０よシも小さい場合でさえも、
整流された出力電流の励磁電流に対する比率を２．０よ
りも大きく提供し得ることを示している。最大のインダ
クタンスの最小のインダクタンスに対しての。

望ましい比率を与えるためには、回転子の極の幅の固定
子の極の幅に対する比率を１．０よりも大きくしなけれ
ばならない。何故ならば、回転子の極の幅の固定子の極
の幅の比率が１．０よりも大きくされない限り、最大の
インダクタンスの最小のインダクタンスに対する比率を
１０よりも大きくするのは極端に困難だからである。

前述したように、第１図および第２図の発電ν　機の主
巻線の半分は、並列よりもむしろ直列に接続することも
できる。また、その発電機は、それの励磁巻線６８およ
び７２をそれらの直列に接続された巻線の成るものと成
るものとの中間に接続することができる。例えば、区画
６７の一方の端部を接続部７５に接続することができ、
その区画の他方の端部を区画６５の一方の端部に接続す
ることができ、区画６５の他方の端部をダイオード８２
の陰極と励磁巻線６８の一方の端部とに並列接続するこ
とができ、ダイオード７４をその陰極が励磁巻線６８の
他方の端部に接続されかつその陽極がダイオード８２の
陽極とまた区画６９の一方の端部とに接続されるように
することができ、そして区画６９の他方の端部を接続部
８１に接続することができる。同様にして、区画６１を
その一方の端部が接続部７５に接続されかつその他方の
端部が区画５９の一方の端部に接続されるようにするこ
とができ１区画５９の他方の端部をダイオード７８の陽
極と励磁巻線７２の一方の端部とに並列接続することが
でき、その励磁巻線の他方の端部をダイオード７０の陽
極に接続することができ、そのダイオードの陰極を区画
６３の一方の端部とダイオード７８の陰極とに接続する
ことができ、そして区画６３の他方の端部を接続部８１
に接続することができる。

第１図および第２図の発電機の巻線の接続およびその他
の図面の発電機の巻線の接続には。

異なるそれぞれの他の変更をすることができる。

しかしながら、主巻線における電流を界磁巻線の磁界が
それらを克服する必要がないようにするためには、如何
なるこの様な変更でも、ダイオードを引続き存続させな
ければならない。

本発明によって提供される発電機の出力電圧の周波数は
、それらの発電機と同じ数の回転子の極数を有しかつそ
れらの発電機と同一の速度で作動するがスリップリング
を備えている従来からの同期発電機の出力周波数の２倍
である。

本発明の発電機はそれの回転子上圧巻線を必要としない
（それ故にその回転子を極端な高速で駆動させることが
できる）ので、本発明の発電機は巻線形回転子を使用す
る従来からの同期発電機の重量０．４５４Ｋｔ（１ポン
ド）当りのキロワラ）　（ＫＷ）の比率の焼焙をも発生
できる。また本発明の発電機は同等の定格キロワラ）　
（ＫＷ）と速度とを有する直流発電機よりもより軽量で
ある。

最大のインダクタンスの最小のインダクタンスに対する
比率（その比率は第８図における曲線９５．９７．９８
および９９によって実例があげられている）は、回転子
の内部の空気空間部の全部または部分に、銅、アルミニ
ウムまたは他の良好な導電性の金属の導体を充填するこ
とによって変更することができる。それらの導体は、従
来の回転子のスロット内部に取シ付けられている短絡さ
れたリングもしくは巻回しの形とすることができる。そ
れに代えて、それらの導体は、図面に示されている回転
子の極と極との間の空間に充填するようにして使用され
る金属の棒の形とすることもできる。導体は、どちらの
場合においても、磁束線の流れを妨げてそれ故にそれら
導体が関連している回転子の極の磁気抵抗を増加させる
。その結果として、それらの導体はインダクタンスに対
して影Ｗを与え、その影響は回転子の極と固定子の極と
の対面している面の間のエアギャップを増加させて生ず
る影響に匹敵する。

本発明の発電機が、回転子の極の幅の固定子の極の幅に
対する比率として高い比率、例えば少なくとも５対１　
（３：１）であるような比率を備えている場合には、第
三高調波が高い割合で発生する。重負荷状態の下では、
主巻線における誘導降下がその出力電圧を概して方形波
に近似させる。しかしながら、より軽負荷の状態の下で
は、第三高調波の電圧のピークを基本周波数のピーク電
圧に加えることができるので、その基本周波数のピーク
電圧よりもかなりより高い総合ピーク電圧が提供される
。このことは、本発明の発電機が蓄電池・の充電に使用
される場合には、望ましいことである。何故ならば、そ
れらの第三高調波に起因するそれら総合ピーク電圧は、
それらの発電機が純粋な正弦波の出力電圧を発生してい
る場合にそれら発電機に必要とされる速度よりもより低
い速度で、その発電機を蓄電池充電用電圧の出力レズル
に到達させることができるからである。また、所望なら
ば、発電機の出力に関して第三高調波電圧の高い割合を
供給するような発電機は、周波数逓倍回路に信号を供給
するのＫも使用することができる。

発電機の出力に関しての第三高調波電圧の高い割合が反
対されるべきものであるような何等かの装置に就ては、
本発明では回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する比
率を減少するのみで、それらの第三高調波電圧を最低に
するととが可能とされるう特に、回転子の極の幅の固定
子の極の幅に対する比率を１．５またはそれより小さく
することによって、発電機出力における第三高調波電圧
を最低にすることができる。

第１図ないし第５図のそれぞれにおいては、界磁巻線、
励磁巻線および主巻線の区画は同一固定子の極に巻きつ
けられている。それら巻線およびそれら区画がその様に
巻かれていることは好ましいことである。しかしながら
、所望ならば、（２個の固定子の双方が共に回転しかつ
同数の極を備えている限り、そして回転子の極がその両
方の固定子の極と互いに作用する限り）界磁巻線および
励磁巻線を一方の固定子に巻きつけ、かつ主巻線の区画
を他方の固定子に巻きつけることができる。

第１図ないし第５図のそれぞれにおいては、主巻線の区
画は、それら区画のうちのどの区画もが励磁巻線を巻回
しした極には巻回しされないようにして、巻きつけられ
ている。このことは望ましいことである。何故彦らば、
それはそれら主巻線の区画によって発生される交流が励
磁巻線によって発生される直流に与えうる影響を最低に
するからである。主巻線からの交流と励磁巻線からの直
流との間の可成りの量の結合が黙認され得るような成る
場合（全界磁電流が望まれるような場合）には、主巻線
の若干の巻数を励磁巻線の巻回しされた極に巻きつける
こ゛とができる。しかしながら、本発明の第１図ないし
第５図の原耶と教示とに従って作られた大部分の発電機
では、励磁巻線を主巻線の巻回しされていない極に巻き
つけることが望ましい。

、第１図ないし第４図のそれぞれにおいては、励磁巻線
は固定子の極のうちの２個の極に巻きつけられている。

しかしながら、所望ならば、そ−れら励磁巻線を４個の
固定子の極に巻きつけることができる。その場合には、
それらの巻線のうちの一方は１つ置きの固定子の極に直
列に接続された２個の区画を有し、それらの巻線のうち
の他方は固定子のその間にある極に直列に接続された２
個の区画を有する。斯る配置は好ましい配置ではない。

何故ならば、この配置は励磁巻線の若干の巻数が主巻線
の巻回しを有している極に巻きつけられることを必要と
するからである。

発電機がもし２０個の固定子の極から作られているよう
な場合（非常に高い出力周波数〜または非常に遅い速度
が望まれているような場合）には、励磁巻線および界磁
巻線は４個の同定子の極に巻きつけることができ、かつ
主巻線の区画は固定子の残りの１６個の極に巻きつける
ことができる。励磁巻線のうちの一方が４個の固定子の
極のうちの２個の極に巻きつけられ、かつ直流の励磁電
流をその期間の一力の半分の間車巻線の区画に供給する
ように巻かれている。

励磁巻線のうちの他方が４個の固定子の極のうちの２個
の極に巻きつけられ、かつ直流の励磁電流をその期間の
他方の半分の間車巻線の区画に供給するように巻かれて
いる。主巻線のうちの一方の半分は残りの１６個の固定
子の極のうちの８個の極に巻きつけられ、かつ交流のプ
ラスの交番部分を提供し、主巻線のうちの他方の半分は
それら１６個の固定子の極のうちの残りの８個の極に巻
きつけられ、かつ交流のマイナスの交番部分を提供する
。

発電機がもし用度４個の固定子の極から作られているよ
うな場合（第５図によって示されているような場合）に
は、界磁巻線のうちの若干の巻数、励磁巻線の一方の巻
数の全部、および主巻線の一方の半分のうちの若干の巻
数がそれら４個の極のうちの１個の極に巻きつけられて
いる。その界磁巻線の残りの巻数、励磁巻線の他方の巻
数の全部、および主巻線の他方の半分のうちの若干の巻
数がすれら４個の固定子の極のうちの第２の極に巻きつ
けられる。主巻線のｉ方の半分の残部はそれら４個の極
のうちの第３の極に巻きつけられ、かつ主巻線の他方の
半分の残部はそれら４個の極のうちの第４の極に巻きつ
けられる。　− 第１図ないし第４図のそれぞれにおいては、励磁巻線は
成る１つの寸法の線から巻かれ、かつ主巻線の区画はそ
れとは異なる寸法の線から巻かれている。そのことは望
ましいことである。

何故ならば、主巻線を通って流れる電流の値は励磁巻線
を通って流れる電流の値よ抄もより大きいからである。

しかしながら、所望ならば、励磁巻線は主巻線の区画を
巻くために使用されるのと同一寸法の線から巻くことも
できる。その場合には、第１図および第２図における接
続部７７および７９と第３図および第４図における接続
部１９８および２００とは接続部よりもむしろタップと
することができる。

本発明の好ましい実施態様がそれの回転子に巻線を必要
としないという事笑から、それら回転子は非常な高速度
で回転させることができる。

その結果として、それらの好ましい実施態様は、（例え
ばターボ機関のような）機関によって毎分１ｏ　ｏ、　
ｏ　ｏ　ｏ回転（１ｏ　ｏ、ｏ　ｏ　Ｏ、Ｒ，Ｐ、Ｍ、
）まテノ速度で駆動することができる。もし本発明の発
電機の１つが毎分１００，０００回転（１００，００Ｏ
Ｒ，Ｐ、Ｍ、）で駆動されているとすれば、その発電機
は重量０．４５４Ｋｇ（１ポンド）対１馬力の比率を１
対１　（１：ｉ）はどに低く提供しうる。これとは違っ
て、毎分５６００回転（３（ＳＯＯＲ，Ｐ、Ｍ、）で駆
動されている従来からの巻線形回転子の同期発電機では
、重量０．４５４Ｋｇ（１ポンド）対１馬力の比率を１
０対１　（１０：１）はどに高く必要とする。

第１図、第２図、第９図および第１０図忙おいては、固
定子の極の数は回転子の極の数の３分の２（丁）である
。所望ならば、それらの図面の発電機は、回転子の極の
数の２倍の極数を有する固定子を備えることができる。

このこと゛は、単相発心機が本発明の原理と教示とに従
って作られる場合には、回転子の極の数をｎ（正の整数
）で表わすことができて、固定子の極の数は−ｎまたは
２ｎとなることを意味する。もしこの様な発電機が２相
または４相の交流（図・面の発電機によって提供される
単相交流の代わりに）を提供するように巻かれていると
すれば。

回転子の極の数が３ｎ（但しｎは正の整数）で表わされ
て、固定子の極の数は４ｎ又は１２らとなる。もしこの
様な発電機が３相または６相の交流（図面の発電機によ
って提供される単相交流の代わりに）を提供するように
巻かれているとすれば、回転子の極の数が５ｎ（但しｎ
は正の整数）で表わされて、固定子の極の数は６ｎ″！
たけ３０ｎとなる。

第３図および第４図においては１回転子の極の数は固定
子の極の数の半分である。このことは、発電機が本発明
の原理と教示とに従って作られかつ回転子の極の数がｎ
（正の整数）で表わすことができる場合には、固定子の
極の数は２ｎまたは７　ｎとなることを意味する。もし
この様な発電機が２相または４相の交流（図面の発電機
によって提供される単相交流の代わりに）を提供するよ
うに巻かれているとすれば、固定子の極の数゛は４ｎ又
はＳ　ｎとなる。もしこの様な発電機が３相または６相
の交流（図面の発電機によって提供される単相交流の代
わりに）を提供するように巻かれているとすれば、固定
子の極の数は６ｎ又は−ｇｎとなる。　− 先行技術の誘導発電機は、それの界磁巻線に幾らかのア
ンはア回数を有していなければならず、その界磁巻線の
アンはア回数は発電機の主巻線におけるアンペア回数の
数よりも大きい。

しかしながら、前述したとおり、第９図および第１０図
の発電機の界磁巻線は、通常よりも低い数のアンペア回
数（その界磁巻線は発電機の主巻線におけるアンはア回
数の数よりも少数である幾らかのアンはア回数を有する
ことができる）を有するようＫすることができる。この
ことは、界磁巻線によって発生される磁界が、主巻線の
区画のいずれかによって発生される磁界を克服する必要
がないという事実に起因している。第１図ないし第５図
の発電機の界磁巻線は、それの界磁巻線においてより低
い偶数のアンはア回数（その界磁巻線は発電機の主巻線
におけるアンはア回数の数よりも遥かに少数であるアン
はア回数の数を有することができる）を有するようにす
ることができる。このことは、それらの界磁巻線によっ
て発生される磁界が主巻線の区画のいずれかによって発
生される磁界を克服する必要がないという事実に起因し
ているし、かつ励磁巻線が望ましい電力増幅を提供する
からである。例えば、発電機が界磁巻線に加えて励磁巻
線を備えている場合には、界磁巻線におけるアンペア回
数の数は主巻線におけるアンペア回数の数の１５分の１
（ｉ）はどに小さくすることができる。特に第１図の発
電機の４４０巻数の界磁巻線６４を通る１アンペア（Ａ
ｍｐｅｒｅ）の電流は、２６４巻数の２区画の励磁巻線
６８および７２を通して、直流１０アンペアを流させ、
かつそれらの１０アンはアミ流は、２６４巻数の６区画
の主巻線５９．６１　、６５．６５．６７および６９を
通して、交流２５アンはアを流させる。このことは、界
磁巻線６４における４４０アン啄ア回数が、主巻線５９
．６１．６３．６５．６７および６９においては６６０
０アンペア回数（２５アンペア×２６４巻数）を発生さ
せることを意味する。

第９図および第１０図の発電機の界磁巻線は、その発電
機と巻線形固定子を有しかつその固定子を取り囲んで巻
線のない回転子を治している点では似ている誘導発電機
（以下「先行技術の発電機」という）の界磁巻線よりも
、より少数のアンはア回数を必要とするが、第１図およ
び第２図の発電機の界磁巻線は、第９図および第１０図
の発電機の界磁巻線よりも、もつと少数である偶数のア
ンペア回数を特徴とする特に、４２５アンはア（Ａ）Ｘ
４０ボｄ）（７）のアーク溶接用発電機であって、毎分
５５００回転（５５００Ｒ，Ｐ、Ｍ、）で駆動される回
転子を有する発電機の界磁巻線のためのアンはア回数は
、下記の値を有する。

５８２　２９１０　８０１０ 本発明の原理と教示に従って作られる発電機が遅い速度
で作動されるべき場合には、その発電機は比較的大きい
極数（例えば８個の極もしくはそれ以上の数の極）を備
えた固定子を用いて作ることができる。この様な場合、
その固定子には、主巻線のために４．８．１６またはそ
れ以上の北極−南極の群を提供するのに十分であり、力
Ｏ励磁巻線を巻きつけることができる少なくとも２個の
極を提供するのに十分な丈けの極を、備えることが望ま
しい。この様な配置は励磁巻線と主巻線との間の交流の
結合を最少にする。しかしながら、本発明の原理と教示
とによって作られる発電機が高速度で作動されるべき場
合には、固定子には（出力電圧の周波数を低く押えてお
くために）比較的少数の極のみを備えるべきである。こ
の様な場合には、励磁巻線は、−主巻線の区画が巻きつ
けられている極を含む若干の北極−南極磁束通路の部分
を構成している極に、巻きつけられなければならない。

しかしながら、すべての場合に、その固定子は、それぞ
れの南極を１つの北極と別の南極との間に介在させるよ
うにし、かつそれぞれの北極を１つの南極と別の北極と
の間に介在させるようにして、巻線される。

第１図および第１０図では、その回転子が固定子を取り
囲むようにして示されているが、第３図と第１１図とで
は、その固定子が回転子を取ね囲むようにして示されて
いる。それぞれの場合において、回転子の極の面（幅）
の周辺寸法は、固定子の極の面（幅）の周辺寸法よりも
より大きい。

第１１図を特に参照すると、符号６３０が本発明の原理
と教示によって作られている発電機の更に別の好ましい
実施態様の固定子の一部を概して示している。その固定
子の外径は２１６．８１ｍ（８，５３６１ｎｃｈｅｓ　
）であり、固定子ノ極ノ面ト面との間の直径間隔は１４
６．９４ｍｍ（５，７８６１ｎｃｈｅｓ　）であり、そ
れぞれの固定子の極の高さは１９．０５ｍｍ（０，７５
１ｎｃｈθＢ）であり、それぞれの固定子の極の幅は２
　ａ６７＋ｎｍ（１，１２８８１ｎｃｈｅｓ　）である
。固定子３３０には８個の極があり、第１１図には１個
の完全な極６６４と別の部分的に示された極５６２とが
示されている。符号３３６が固定子５６０と共に使用さ
れる回転子の一部を概して示している。

その回転子の極の面と面との間の直径間隔は１４６．０
５ｍｍ　（５，７５１ｎｃｈｅｓ　）であり、それぞれ
の回転子の極の高さは１５．８８ｍｍ（０，６２５１ｎ
ｃｈｅｓ　）であり、またそれぞれの回転子の極の幅は
５５８９ｍｍ（２，２００４１ｎｃｈｅｓ　）である。

４個の回転子の極があり、第１１図には１個の完全な極
５３８が示されている。極６３８の側面と残りの６個の
回転子の極の側面とは、その回転子の幾何学的中心に向
かって内側に収束する線によって限定されている。第１
１図によって示された実施態様においては、極３３８の
両端は約６８度（６８°）の角度を張るようにして極の
面に対する接線と協働している。

回転子の極３６８と残りの３個の極とでの得られる切込
みは、第１１図の発電機に、その回転子の極の幅と固定
子の極の幅との間の比率を２とさせることができ、かつ
その上それらの回転子の極の側面からの磁束線漏れを受
け入れ可能な低レベルとさせることができる。従って、
切込み回転子極は、回転子の極の幅の固定子の極の幅に
対する比率を望ましい程に大きく提供することを可能な
らしめる一方、それらの回転子の極の側面からの磁束の
漏れを制限することを可能ならしめる。切込み極は、特
に、４個の極を有する回転子に有用である。

発電機のそれぞれ異なる好ましい実施態様の巻線は、ブ
ラシ、スリップリングもＣ＜け整流子のいかなる必要を
も取り除くようにして、固定子に巻きつけられている。

しかしながら、所望ならば、その巻線は回転子に取り付
けることもできる。その巻線が固定部材に巻きつけられ
ようと回転可能部材に巻きつけられようと、界磁巻線に
おけるアンズア回数の数の望ましｈ減少は、主巻線のそ
れぞれの区画を通る電流の流れを、その区画が巻きつけ
られている方の部材の極が他方の部材の隣接した極から
引き離されつつある回転可能部材のそれぞれの回転のそ
れらの部分に制限することによって達成される。

また、巻線が固定部材に巻きつけられようと回転可能部
材に巻きつけられようと、界磁巻線におけるアンはア回
数のさらに望ましい減少は、界磁巻線に加えて励磁巻線
を備えることによって達成される。

図面並びに上述の記載には、本発明の幾つかの好ましい
実施態様が記載されているが、本発明の範囲に影響を及
ぼすことなく本発明の形態に種々の変更をなしうるもの
であることは、当業者に明らかにされるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理と教示とに従って作られた発電機
のための回転子と固定子との１つの好ましい実施態様の
図であり、第２図は第１図の実施態様の巻線を示す線図
であり、第３図は本発明の原理と教示とに従って作られ
た発電機のための回転子と固定子の第２の好ましい実施
態様の図であり、第４図は第３図の実施態様の巻線を示
す線図であり、第５図は本発明の原理と教示とに従って
作られたさらに好ましい発電機の実施態様であってその
発電機を電池充電器として役立たせるための制御回路を
有する発電機の配線線図であり、第６図は本発明の原理
と教示とに従って作られた発電機の整流出力のための種
々の電圧−電流曲線であって該曲線が回転子の極の幅と
固定子の極の幅との比率によって電圧−電流の関係をど
のように変化させるかを示す図であり、第７図は本発明
の原理と教示とに従って作られた発電機の整流出力のた
めの電流−速度曲線であって該曲線が回転子の極の幅と
固定子の極の幅との比率によって電流−速度の特性をど
のように変化させるかを示す図であり、第８図は本発明
の原理と教示とに従って作られた発電機の巻線において
最大インダクタンスの最小インタリタンスに対する７率
における変化が整流出力電流の励磁電流に対する比率を
回転子の極の幅の固定子の極の幅に対する比率における
変化に対応してどのように変化させるかを示す曲線を記
載した図であり、第９図は本発明の原理と教示とに従っ
て作られた発電機のための回転子と固定子の更に一層好
ましい実施態様の図であり、第１０図は第９図の実施態
様の巻線を示す線図であり、第１１図は本発明の原理と
教示に従って作られた発電機の更に別の好ましい形態の
ための固定子の部分と回転子の部分とを示す図である。 ２０．１００・・・回転子、　２２，２４，２６．２Ｂ
、５０，３２，３４゜３６．３８，４０，４２．４４・
・・回転子の極、４６．１１４・・・固定子、４８．５
０，５２，５４，５６．５８，６０．６２・・・固定子
の極、５９．６１，６５，６５，６７．６９・・・主巻
線の区画、６４・・・界磁巻線、６６・・・界磁巻線の
端子、　６８．７２・・・励磁巻線、７５，７７．７９
．８１・・・接続部、７０，７４．７８．８２・・・ダ
イオード、８４　、８６・・・出力端子、１０２，１０
４，１０６゜１０８、１１０．１１２・・・回転子の極
、１１６．１１８．１２０．１２２゜１２４、１２６．
１２８．１３０，１５２．１３４．１３６．１５８・・
・固定子の極、１４０・・・界磁巻線、１４２・・・界
磁巻線の端子、１６４．１６６・・・励磁巻線、１４４
．１４６．１４８．１５０．１５２・・・主巻線の半分
の部分の区画、１５４．１５６．１５８，１６０゜１６
２・・・主巻線のもう一方の半分の部分の区画、１６８
．１７０・・・直流出力端子、１７２，１７４・・・交
流出力端子、１７８．１８０．１８２．１８８．１９４
．１９８．２００・・・接続音ト、１７Ｓ、　１８４．
１８６．１９０．１９２．１９６．２０２．２０４・・
・ダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、前記両部材のうちの一
   方の部材の少なくとも１個の極に巻きつけられている一
   方の区画と前記一方の部材の少なくとも１個のさらに別
   の極に巻きつけられているさらに別の他方の区画とを有
   する主巻線と、前記区画が巻きつけられている極が前記
   他方の部材の極から離れるときには前記主巻線の前記一
   方の区画および前記さらに別の他方の区画にそれぞれに
   電流を流すようにする単指向性装置とを備えていて、前
   記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り付けられ
   かつ劾記両部材の前記の極の間に相対移動を与えるよう
   に前記固定部材に対して回転可能とされ、前記主巻線は
   前記固定部材に対しての前記回転可能部材の回転に応じ
   て該主巻線の前記一方の区画並びに前記さらに別の他方
   の区画に電流を流すようにされ、前記単指向性装置は前
   記区画が巻きつけられている極が前記他方の部材の極に
   接近するときには前記主巻線の前記一方の区画および前
   記他方の区画にそれぞれに電流が流れないようにするこ
   とを特徴とする発電機。 ２）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、前記両部材のうちの一
   方の部材の少なくとも１個の極に巻きつけられている一
   方の区画と前記一方の部材の少なくとも１個のさらに別
   の極に巻きつけられているさらに別の他方の区画とを有
   する主巻線と、前記区画が巻きつけられている極が前記
   他方の部材の極から離れるときには前記主巻線の前記一
   方の区画および前記さらに別の他方の区画にそれぞれに
   電流を流すようにする単指向性装置とを備えていて、前
   記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り付けられ
   かつ前記両部材の前記の極の間に相対移動を与えるよう
   に前記固定部材に対して回転可能とされ、前記主巻線は
   前記固定部材に対しての前記回転可能部材の回転に応じ
   て該主巻線の前記一方の区画並びに前記さらに別の他方
   の区画に電流を流すようにされ、前記単指向性装置は前
   記区画が巻きつけられている極が前記他方の部材の極に
   接近するときには前記主巻線の前記一方の区画および前
   記他方の区画にそれぞれに電流が流れないようにし、前
   記主巻線の前記一方の区画は少なくとも１個の北極と少
   なくとも１個の南極とを発生し、前記主巻線の前記他方
   の区画は少なくとも１個の北極と少なくとも１個の南極
   とを発生し、前記一方の部材の少なくとも２個の極に巻
   きつけられた界磁巻線が少なくとも１個の北極と少なく
   とも１個の南極とを発生し、前記主巻線によって発生さ
   れた北極は前記界磁巻線によって発生された北極と対向
   して生ずるものではなく、かつ前記主巻線によって発生
   された南極は前記界磁巻線によって発生された南極と対
   向して生ずるものではないことを特徴とする発電機。 ３）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転可能部材であって該部材の周辺に離間して配置された
   複数個の極を有する回転可能部材と、前記両部材の一方
   の部材の少なくとも若干側の極に巻きつけられた主巻線
   と、磁界を発生する界磁巻線と、前記界磁巻線に隣接し
   かつ前記主巻線に接続されている励磁巻線とを備えてい
   て、前記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り付
   けられかつ前記両部材の前記の極の間に相対移動を与え
   るように前記固定部材に対して回転可能とされ、前記励
   磁巻線は前記界磁巻線によって発生された前記磁界に応
   じてかつ前記固定部材に対しての前記回転可能部材の回
   転に応じて前記主巻線に励磁電流を流させ、前記主巻線
   は前記励磁巻線からの前記励磁電流に応じてかつ前記固
   定部材に対しての前記回転可能部材の前記回転に応じて
   出力電流を発生することを特徴とする発電機。 ４）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転可能部材であって該部材の周辺に離間して配置された
   複数個の極を有する回転可能部材と、前記両部材の一方
   の部材の少なくとも若干側の極に巻きつけられた主巻線
   と、磁界を発生する界磁巻線と、前記界磁巻線に隣接し
   かつ前記主巻線に接続されている励磁巻線とを備えてい
   ′て、前記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り
   付けられかつ前記両部材の前記の極の間に相対移動を与
   えるように前記固定部材に対して回転可能とす九、前記
   励磁巻線は前記界磁巻線によって発生された前記磁界に
   応じてかつ前記固定部材に対しての前記回転可能部材の
   回転に応じて前記主巻線に励磁電流を流させ、前記主巻
   線は前記励磁巻線からの前記励磁電流に応じてかつ前記
   固定部材に対しての前記回転可能部材の前記回転に応じ
   て出力電流を発生し、前記励磁巻線が前記主巻線に該主
   巻線を通って単相向性の電流を流させることができるよ
   うにするために前記励磁巻線に直列に単相向性装置が接
   続されていることを特徴とする発電機。 ５）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転可能部材であって該部材の周辺に離間して配置された
   複数個の極を有する回転可能部材と、前記両部材の一方
   の部材の少なくとも若干側の極に巻きつけられた主巻線
   と、磁界を発生する界磁巻線と、前記界磁巻線に隣接し
   かつ前記主巻線に接続されている励磁巻線とを備えてい
   て、前記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り付
   けられかつ前記両部材の前記の極の間に相対移動を与え
   るように前記固定部材に対して回転可能とされ、前記励
   磁巻線は前記界磁巻線によって発生された前記磁界に応
   じてかつ前記固定部材に対しての前記回転可能部材の回
   転に応じて前記主巻線に励磁電流を流させ、前記主巻線
   は前記励磁巻線からの前記励磁電流に応じてかつ前記固
   定部材に対しての前記回転可能部材の前記回転に応じて
   出力電流を発生し、前記主巻線が複数個の区画を有し、
   前記励磁巻線が複数個の区画を有し、前記励磁巻線の一
   方の区画は前記主巻線の一方の区画と直列に接続され、
   前記励磁巻線の他方の区画は前記主巻線の他方の区画と
   直列に接続され、前記励磁巻線の前記一方の区画には前
   記主巻線の一方の区画を通して電流を流させうるが前記
   励磁巻線の前記他方の区画には前記固定部材に対しての
   前記回転可能部材の予め決められた位置の間前記主巻線
   の前記他方の区画を通って電流を流させないでいる装置
   が前記励磁巻線の前記他方の区画には前記主巻線の他方
   の区画を通して電流を流させうるが前記励磁巻線の一方
   の区画には前記固定部材に対しての前記回転可能部材の
   別の位置の間前記主巻線の前記一方の区画を通って電流
   を流させないでいることを特徴とする発電機。 ６）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、前記両部材の一方の部
   材の第１群の極に巻きつけられた一方の区画と前記両部
   材の一方の部材の第２群の極に巻きつけられた他方の区
   画とを有する主巻線とを備え、前記回転可能部材は前記
   固定部材に隣接して取９付けられかつ前記両部材の前記
   の極の間に相対移動を与えるように前記固定部材に対し
   て回転可能とされ、前記両部材の前記一方の部材の前記
   第１群ならびに第２群の極は前記第１群の極の磁気抵抗
   が前記回転可能部材と固定部材との成る相対位置では前
   記第２群の極の磁気抵抗よりもより高いようにかつ前記
   第１群の極の磁気抵抗が前記回転可能部材と固定部材と
   の別の相対位置では前記第２群の極の磁気抵抗よりもよ
   り低いように寸法が定められかつ間隔を置かれているこ
   とを特徴とする発電機。 ７）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、前記両部材の一方の部
   材の少なくとも若干の極に巻きつけられた主巻線と、前
   記両部材の一方の部材の少なくとも若干の極に巻きつけ
   られた界磁巻線とを備えていて、前記回転可能部材が前
   記固定部材に隣接して取り付けられかつ前記両部材の前
   記の極の間に相対移動を与えるように前記固定部材に対
   して回転可能とされ、かつ前記界磁巻線のアンはア回数
   が前記主巻線のアンはア回数よりもより少数であること
   を特徴とする発電機。 ８）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、前記両部材のうちの一
   方の部材の少なくとも１個の極に巻きつけられている一
   方の区画と前記一方の部材の少なくとも１個のさらに別
   の極に巻きつけられているさらに別の他方の区画とを有
   する主巻線と、前記区画が巻きつけられている極が前記
   他方の部材の極から離れるときには前記主巻線の前記一
   方の区画および前記さらに別の他方の区画にそれぞれに
   電流を流すようにする単相向性装置とを備えていて、前
   記回転可能部材は前記固定部材に隣接して取り付けられ
   かつ前記両部材の前記の極の間に相対移動を与えるよう
   に前記固定部材に対して回転可能とされ、前記主巻線は
   前記固定部材に対しての前記回転可能部材の回転に応じ
   、て該主巻線の前記一方の区画並びに前記さらに別の他
   方の区画に電流を流すようにされ、前記単相向性装置は
   前記区画が巻きつけられている極が前記他方の部材の極
   に接近するときには前記主巻線の前記一方の区画および
   前記他方の区画にそれぞれに電流が流れないようにし、
   前記一方の部材の前記の極は前記両部材の他方の部材の
   前記の極に対して主巻線のそれぞれの区画が最大のイン
   ダクタンスと最小のインダクタンスの比率を少なくとも
   ２にさせるように寸法が定められかつ間隔を置かれてい
   る仁とを特徴とする発電機。 ９）磁性体の固定部材であって該部材の周辺に離間して
   配置された複数個の極を有する固定部材と、磁性体の回
   転部材であって該部材の周辺に離間して配置された複数
   個の極を有する回転可能部材と、複数個の区画を有する
   主巻線とを備えていて、前記回転可能部材は前記固定部
   材に隣接して取り付けられかつ前記両部材の前記の極の
   間に相対移動を与えるように前記固定部材に対して回転
   可能とされ、前記主巻線の前記区画のうちの一方が少な
   くとも１個の北極と少なくとも１個の南極とを発生し、
   前記主巻線の前記区画のうちの他方が少なくとも１個の
   北極と少なくとも１個の南極とを発生し、前記主巻線の
   それぞれの北極は１個の南極と別の北極との間に介在さ
   せられかつ前記主巻線のそれぞれの南極は１個の北極と
   別の南極との間に介在させられていることを特徴とする
   発電機。 １０）界磁巻線が少なくとも１個の北極と少なくとも１
   個の南極とを発生し、前記主巻線によって発生された北
   極は前記界磁巻線によって発生された北極と対向して生
   ずるものではなく、かつ前記主巻線によって発生された
   南極は前記界磁巻線によって発生された南極と対向して
   生ずるものではないことを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項に記載の発電機。