JPS60200752A - 発電装置 - Google Patents
発電装置Info
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- JPS60200752A JPS60200752A JP59054737A JP5473784A JPS60200752A JP S60200752 A JPS60200752 A JP S60200752A JP 59054737 A JP59054737 A JP 59054737A JP 5473784 A JP5473784 A JP 5473784A JP S60200752 A JPS60200752 A JP S60200752A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- rotor
- shaft
- turbine
- coil
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/22—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators
- H02K19/24—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates alternately with poles of opposite polarity, e.g. heteropolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- H02K99/10—Generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、内燃機関の排気タービン等にリラクタンス発
電機を連結した発電装置に関する。
電機を連結した発電装置に関する。
（従来技（ｊド■）
従来から、内燃機関に設置した排気タービンにより発電
機を駆動することによって、発電電力を回収し、これを
各種の車両用負荷電源に利用する試みがなされている。
機を駆動することによって、発電電力を回収し、これを
各種の車両用負荷電源に利用する試みがなされている。
ここで使用されている発電機は、一般にロータ側に通電
しない誘導型である。この理由は、一般の同期型発電機
では、巻線型ロータを使用してこれのロータコイルに固
定部側から通電するのに、ロータと界磁電流供給源との
間にブラシを介在させるため、このブラシがロータの回
転の高速化によって、強度的に耐えられず、摩耗９、破
損によって電力取出しが不可能になるからである。
しない誘導型である。この理由は、一般の同期型発電機
では、巻線型ロータを使用してこれのロータコイルに固
定部側から通電するのに、ロータと界磁電流供給源との
間にブラシを介在させるため、このブラシがロータの回
転の高速化によって、強度的に耐えられず、摩耗９、破
損によって電力取出しが不可能になるからである。
これに対して、誘導型発電機はロータ側に通電８］；を
用いないため、高速回転に好都合な発電機であり、１分
間に数万回転もする発電機として誘導発電機は有用であ
る。
用いないため、高速回転に好都合な発電機であり、１分
間に数万回転もする発電機として誘導発電機は有用であ
る。
（従来技術の問題点）
しかしながら、これらの発電機を内燃機関の排気タービ
ンに適用した場合は、該発電装置の体積か大きいため、
エンジンルーム内に装着することが困難であった。
ンに適用した場合は、該発電装置の体積か大きいため、
エンジンルーム内に装着することが困難であった。
（発明の目的）
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
発電機をタービンに取付けても、あまりかさばらず、コ
ンパクトにエンジンルーム内に収納できる発電装置を提
供することを目的とする。
発電機をタービンに取付けても、あまりかさばらず、コ
ンパクトにエンジンルーム内に収納できる発電装置を提
供することを目的とする。
（発明の概要）
この目的を達成するために、本発明は、タービン軸にコ
ンパクトに構成されたりラフタンス発電機を一軸に取付
け、これによって構成される発電装置６．を提供するも
のである。
ンパクトに構成されたりラフタンス発電機を一軸に取付
け、これによって構成される発電装置６．を提供するも
のである。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を用いて訂細に説明する。
先ず、本発明のりラフタンス発電機の原理について述べ
、次いでこの原理に基ずいて構成ごれる発電機の好適例
について述べる。
、次いでこの原理に基ずいて構成ごれる発電機の好適例
について述べる。
第１図（ａ）、（ｂ）は三相同期発電機の原理図および
起電力波形図である。いま図示のように各相コイルＡ１
−Ａ２、Ｂ、−Ｂ２．Ｃ，−Ｃ２中を永久磁石からなる
１字型のロータＭが回転するものとして、このロータＭ
が図示の状態にある場合に、各相コイルの起電力の方向
は、第１図（ａ）のようになり、このときのコイルＡＩ
−Ａ２の起電力ｅａは最大である。
起電力波形図である。いま図示のように各相コイルＡ１
−Ａ２、Ｂ、−Ｂ２．Ｃ，−Ｃ２中を永久磁石からなる
１字型のロータＭが回転するものとして、このロータＭ
が図示の状態にある場合に、各相コイルの起電力の方向
は、第１図（ａ）のようになり、このときのコイルＡＩ
−Ａ２の起電力ｅａは最大である。
ここでこの発電機に負荷をかけ、起電力ｅａと同相の電
機子電流ｉａｌが流れたとすると、他の各相の電流と電
圧も各々同相となるから、電機子巻線中の電流はθ＝０
の瞬間には、第１図（ｂ）の起電力分布と一致する。そ
してこの電機子電流によって、空隙中には第１図（ａ）
矢印Ｐ方向に起磁力が発生する。
機子電流ｉａｌが流れたとすると、他の各相の電流と電
圧も各々同相となるから、電機子巻線中の電流はθ＝０
の瞬間には、第１図（ｂ）の起電力分布と一致する。そ
してこの電機子電流によって、空隙中には第１図（ａ）
矢印Ｐ方向に起磁力が発生する。
すなわち、起電力ｅａと電機子電流ｊａｌ とが同相で
あれは、界磁コイルで作られる磁束より９０°遅れた位
置に電機子電流によって起磁力が発生する。
あれは、界磁コイルで作られる磁束より９０°遅れた位
置に電機子電流によって起磁力が発生する。
したがって、第２図（ｂ）において、無負荷誘啓起７Ｌ
力ｅａに対して各々９０°進みに１４ｉ、流ｉａ２、ｉ
ｂ２、ｉＣ２を流したとすると、コイルＡ】−Ａ２には
起電力ｅａに対してこれらが９０’−準−、ｂ、０−０
の瞬間、ｊａ２による起磁力が０となるか、ｉｂ２、ｉ
ｃ２によって第２図（ａ）に示すように界磁磁束と同方
向の矢印Ｑで示す起磁力が作用し、これが界磁磁束を増
加させる。
力ｅａに対して各々９０°進みに１４ｉ、流ｉａ２、ｉ
ｂ２、ｉＣ２を流したとすると、コイルＡ】−Ａ２には
起電力ｅａに対してこれらが９０’−準−、ｂ、０−０
の瞬間、ｊａ２による起磁力が０となるか、ｉｂ２、ｉ
ｃ２によって第２図（ａ）に示すように界磁磁束と同方
向の矢印Ｑで示す起磁力が作用し、これが界磁磁束を増
加させる。
つまり、無負荷誘導起電力に対して常に９０゜進みの電
流を発生させ、その大きさを連続的に変化すれば、第２
図（ａ）に示す通常の同期発電機における界磁電流を調
整したことと等価になり、界磁コイルや永久磁石がなく
ても、同期発電機と同一の作用を持つ発電機を得ること
ができる。なお、この発電機では、電機子コイルに負荷
電流とともに界磁電流を流さなければならないため、力
率が低下する。
流を発生させ、その大きさを連続的に変化すれば、第２
図（ａ）に示す通常の同期発電機における界磁電流を調
整したことと等価になり、界磁コイルや永久磁石がなく
ても、同期発電機と同一の作用を持つ発電機を得ること
ができる。なお、この発電機では、電機子コイルに負荷
電流とともに界磁電流を流さなければならないため、力
率が低下する。
なお、第３図は上記リラクタンス発電機の制御回路であ
り同図において、１は同発電機の電機子コイル、２はロ
ータ、３は負荷、４は進相無効電力源、５はローフ回転
位置センサであり富にロータ２の回転位置を検出し、そ
の回転位置に応じて進相無効電力源４から電機子コイル
１に励磁電流を供給する。そしてロータ２の回転によっ
て、電機子コイルｌに誘起起電力を発生して、負荷３に
電力を供給する。
り同図において、１は同発電機の電機子コイル、２はロ
ータ、３は負荷、４は進相無効電力源、５はローフ回転
位置センサであり富にロータ２の回転位置を検出し、そ
の回転位置に応じて進相無効電力源４から電機子コイル
１に励磁電流を供給する。そしてロータ２の回転によっ
て、電機子コイルｌに誘起起電力を発生して、負荷３に
電力を供給する。
以上の動作原理から明らかな様に、このリラクタンス発
電機は通常の突極同期発電機から界磁巻線を取り除いた
ものであるから、等価回路は第４図の突極発電機の界磁
巻線による主磁束によって生じる起電力Ｅ。をＯとした
ものに一致する。
電機は通常の突極同期発電機から界磁巻線を取り除いた
ものであるから、等価回路は第４図の突極発電機の界磁
巻線による主磁束によって生じる起電力Ｅ。をＯとした
ものに一致する。
ここで、負荷３の接続によって生じる逆起電力をＶａと
した場合に、Ｘｑ、Ｘｄが発電機出力に対してどのよう
な影響があるかを検討する。なおこの発電機の動作解析
を簡単にするため、それぞれ巻線抵抗Ｒｑ、Ｒｄを無視
して、横軸インピータンスをＺ ｑ ＝ ｊ Ｘ ｑ、
直軸インピータンスをＺｄ＝ｊＸｄとした場合、第５図
に示すようなベクｉ・ル図を得る。
した場合に、Ｘｑ、Ｘｄが発電機出力に対してどのよう
な影響があるかを検討する。なおこの発電機の動作解析
を簡単にするため、それぞれ巻線抵抗Ｒｑ、Ｒｄを無視
して、横軸インピータンスをＺ ｑ ＝ ｊ Ｘ ｑ、
直軸インピータンスをＺｄ＝ｊＸｄとした場合、第５図
に示すようなベクｉ・ル図を得る。
第５図において、
Ｉａ＊ｃｏｓ θ＝工ｑ ・ ・ ・ （１）Ｉａｅｓ
ｉｎθ＝■ａ −−−（２） ｖａ＠ｃｏｓδ＝Ｘｄ−Ｉｄ −−−（３）Ｖａ＊ｓｉ
ｎδ＝Ｘｑ・ 工 ｑ ９− ・ （４）となり、−相
の出力Ｐｐｈは、 Ｐｐｈ＝ＶａｅＩａ＊ｃｏｓ ψ ＝Ｖａ＊Ｉａｅｃｏｓ（θ＋ δ） ・ ◆ ・ （５） これを変形して、 Ｐ ｐ ｈ＝１／２ （１−α） Ｘｄ −Ｉ ａｚｓ
ｉｎ２０・−・ （６） ここで、α＝ Ｘ ｑ ／ Ｘ ｄとし、（１）〜（４
）式をもとにして（６）式を変形すると、Ｖａ＝Ｘｄ＊
Ｉａ Ｓ１ｎ θ十ｃｔ２ｃｏｓ２０・・・ （７） となり、−相の出力Ｐｐｈは、 ・・・ （８） となる。
ｉｎθ＝■ａ −−−（２） ｖａ＠ｃｏｓδ＝Ｘｄ−Ｉｄ −−−（３）Ｖａ＊ｓｉ
ｎδ＝Ｘｑ・ 工 ｑ ９− ・ （４）となり、−相
の出力Ｐｐｈは、 Ｐｐｈ＝ＶａｅＩａ＊ｃｏｓ ψ ＝Ｖａ＊Ｉａｅｃｏｓ（θ＋ δ） ・ ◆ ・ （５） これを変形して、 Ｐ ｐ ｈ＝１／２ （１−α） Ｘｄ −Ｉ ａｚｓ
ｉｎ２０・−・ （６） ここで、α＝ Ｘ ｑ ／ Ｘ ｄとし、（１）〜（４
）式をもとにして（６）式を変形すると、Ｖａ＝Ｘｄ＊
Ｉａ Ｓ１ｎ θ十ｃｔ２ｃｏｓ２０・・・ （７） となり、−相の出力Ｐｐｈは、 ・・・ （８） となる。
ここで、出力Ｐｐｈを増加させるためには、（６）式よ
り、Ｉａはコイルの許容電流で抑えられるから、Ｘｄを
できるだけ大きくすればよく、Ｘｑをできるだけ小さく
すればよい。
り、Ｉａはコイルの許容電流で抑えられるから、Ｘｄを
できるだけ大きくすればよく、Ｘｑをできるだけ小さく
すればよい。
つまり、第６図（ａ）に示すように、ロータの回転位置
とコイル軸の方向とか一致すると、コイルが作る磁束は
実線矢印Ｒを通るため、磁路の磁気抵抗は小さく、した
がってコイルの自己インダクタンスＬ１が大きくなる。
とコイル軸の方向とか一致すると、コイルが作る磁束は
実線矢印Ｒを通るため、磁路の磁気抵抗は小さく、した
がってコイルの自己インダクタンスＬ１が大きくなる。
いっぽう、第６図（ｂ）のようにロータの回転位置とコ
イル軸とが直交する場合には、磁路の磁気抵抗は大きく
、コイルのインダクタンスＬ２は小さくなる。したがっ
て、 Ｘ ｄ ＝ ３／２ ・ ωＬ１ ・ −・ ・ （９
）Ｘ ｑ ＝ ３／２ ・ ω Ｌ ２ 争 ・ ・
（１０）となる。
イル軸とが直交する場合には、磁路の磁気抵抗は大きく
、コイルのインダクタンスＬ２は小さくなる。したがっ
て、 Ｘ ｄ ＝ ３／２ ・ ωＬ１ ・ −・ ・ （９
）Ｘ ｑ ＝ ３／２ ・ ω Ｌ ２ 争 ・ ・
（１０）となる。
次にリラクタンス発電機を用いた発電装置の具体的な構
成について説明する。
成について説明する。
第７図において、１０１は排気タービンで、スクロール
部１０２ａを有するタービンハウジング１０２と、該ハ
ウジング１０２内に配設されたタービンインペラ１０３
とを備え、スクロール部１０２ａを内燃機関の排気管に
接続し、該スクロール部１０２ａに導入される排気ガス
のエネルギーによって、タービンインペラ１０３が回転
せしめられ、排気ガスは軸方向に設けられた排気用１」
１０２ｂから図示しない排気管を介して排出される。
部１０２ａを有するタービンハウジング１０２と、該ハ
ウジング１０２内に配設されたタービンインペラ１０３
とを備え、スクロール部１０２ａを内燃機関の排気管に
接続し、該スクロール部１０２ａに導入される排気ガス
のエネルギーによって、タービンインペラ１０３が回転
せしめられ、排気ガスは軸方向に設けられた排気用１」
１０２ｂから図示しない排気管を介して排出される。
上記スクロール部１０２ａの内壁には、セラミックファ
イバ等の断熱材１０４を介してステンレス等の耐熱金属
からなる断熱壁１０５が装着され、また、ハウジング１
０２の排出側円筒部の内面には、セラミック材等の断熱
材からなる断熱カイト１０６が設けられ、排気カスの熱
放散を防止している。
イバ等の断熱材１０４を介してステンレス等の耐熱金属
からなる断熱壁１０５が装着され、また、ハウジング１
０２の排出側円筒部の内面には、セラミック材等の断熱
材からなる断熱カイト１０６が設けられ、排気カスの熱
放散を防止している。
上記タービンインペラはインペラｌ１ｌＩ１０３ａを一
体に有するとともに、これが後述する発電機ｌｌＯのロ
ータ軸１１１とともに金属によって一体形成されている
。なお、この一体に形成されたタービンインペラ等は、
ロータ軸１１１の高速回転時に、アンバランス質量によ
って遠心力変形の発生を防止するため、サーメット等の
ヤング率の大きいセラミック材によって構成してもよい
。
体に有するとともに、これが後述する発電機ｌｌＯのロ
ータ軸１１１とともに金属によって一体形成されている
。なお、この一体に形成されたタービンインペラ等は、
ロータ軸１１１の高速回転時に、アンバランス質量によ
って遠心力変形の発生を防止するため、サーメット等の
ヤング率の大きいセラミック材によって構成してもよい
。
１０８はタービンハウジング１０２の側部に断熱材１０
９を介して配設され、ポル）１３２によって締め伺けら
れる締付板１３１に固定されたベアリングハウジングで
これにボルト１１２によって発電機１１０を取り（＝ｌ
けている。
９を介して配設され、ポル）１３２によって締め伺けら
れる締付板１３１に固定されたベアリングハウジングで
これにボルト１１２によって発電機１１０を取り（＝ｌ
けている。
発電機１１０はロータ軸１１１と、このロータ軸ｉｌｌ
に嵌合結合したロータ１１４と、該ロータの外側に対向
配置されたステータコイル１１５ａおよびステータコア
１１５ｂと、ロータ軸１１１の一端を回転自在に支持す
るベアリングハウジング１１６とによって構成されてい
る。
に嵌合結合したロータ１１４と、該ロータの外側に対向
配置されたステータコイル１１５ａおよびステータコア
１１５ｂと、ロータ軸１１１の一端を回転自在に支持す
るベアリングハウジング１１６とによって構成されてい
る。
一方、上記のロータ１１４は第８図から明らかなように
、略工字型のけい素鋼板を重ね合わせて溶接した積層コ
ア２１８を有し、長径方向が強磁性を示し短径方向か弱
磁性を示す方向性を有する。つまり長径方向に磁気抵抗
を小さく、短径方向に磁気抵抗を大きくし、これによっ
て」１記α値を小さくし、出力Ｐｐｈを充分に大きくと
ることができるようにしている。
、略工字型のけい素鋼板を重ね合わせて溶接した積層コ
ア２１８を有し、長径方向が強磁性を示し短径方向か弱
磁性を示す方向性を有する。つまり長径方向に磁気抵抗
を小さく、短径方向に磁気抵抗を大きくし、これによっ
て」１記α値を小さくし、出力Ｐｐｈを充分に大きくと
ることができるようにしている。
上記略工字型の積層コア２１８は、その外周部の対称位
置に、α１−９０°の円周部分２１９が残され、ロータ
軸１１１伺近で厚みか円弧部分と略同−の寸法が確保さ
れるようになっている。これは、磁束通路がロータ軸１
１．１によって狭められて、磁気抵抗が大きくなるのを
防止するためである。なお、積層コア２１８は両端で押
え部材１１３によって保持されている。
置に、α１−９０°の円周部分２１９が残され、ロータ
軸１１１伺近で厚みか円弧部分と略同−の寸法が確保さ
れるようになっている。これは、磁束通路がロータ軸１
１．１によって狭められて、磁気抵抗が大きくなるのを
防止するためである。なお、積層コア２１８は両端で押
え部材１１３によって保持されている。
また、上記積層コア２１８の円弧部分２１９を除く非円
弧部２２０にはこれを上記円弧部分２１９に連続する円
弧面を形成するダミー充填物２２１が結着される。この
ダミー充填物２２１として硬質の合成樹脂が使用されて
いる。
弧部２２０にはこれを上記円弧部分２１９に連続する円
弧面を形成するダミー充填物２２１が結着される。この
ダミー充填物２２１として硬質の合成樹脂が使用されて
いる。
さらに、これらの円弧状外周面には、ステンレスやチタ
ン合金など非磁性金属板２２２が嵌合や圧入のどの手段
によって被覆され、平滑な円弧外面トナして、風損防止
を図るとともに、遠心力による充填物２２１の剥離と積
層コア２１８のたわみを押えるようになっている。なお
、ステータコア１１５ｂとロータ軸１１１とのクリアラ
ンスはできるだけ小さくし、少なくとも充填物２２１の
長径方向の肉厚はできるだけ薄い方が、上記磁気抵抗の
差をだすために好ましい。
ン合金など非磁性金属板２２２が嵌合や圧入のどの手段
によって被覆され、平滑な円弧外面トナして、風損防止
を図るとともに、遠心力による充填物２２１の剥離と積
層コア２１８のたわみを押えるようになっている。なお
、ステータコア１１５ｂとロータ軸１１１とのクリアラ
ンスはできるだけ小さくし、少なくとも充填物２２１の
長径方向の肉厚はできるだけ薄い方が、上記磁気抵抗の
差をだすために好ましい。
この様なリラクタンス発電機とすれば、回転部分から起
電力を取り出す構成にすることなく、しかも従来の誘導
発電機の様にロータ質量を大きくすることなく、超高速
回転が可能な発電機とすることができる。
電力を取り出す構成にすることなく、しかも従来の誘導
発電機の様にロータ質量を大きくすることなく、超高速
回転が可能な発電機とすることができる。
また、この様な超高速回転によって充分に大きい発電電
力を誘起させうるので、排気タービン１０１によって高
速駆動せしめることにより、その発電電力を車両用負荷
に利用することができる。
力を誘起させうるので、排気タービン１０１によって高
速駆動せしめることにより、その発電電力を車両用負荷
に利用することができる。
なお、前記ロータ１１４はけい素鋼板の積層材にて構成
したが、ロータ１１４をけい素鋼ブロックにて構成し、
かつその断面を略■字型とし、長径方向の磁気抵抗が小
さく、短径方向の磁気抵抗が大きい構成することもでき
る。また、ロータ１１４を軟鉄のブロックにて構成して
も、ある程度は目的を達成することができる。
したが、ロータ１１４をけい素鋼ブロックにて構成し、
かつその断面を略■字型とし、長径方向の磁気抵抗が小
さく、短径方向の磁気抵抗が大きい構成することもでき
る。また、ロータ１１４を軟鉄のブロックにて構成して
も、ある程度は目的を達成することができる。
さらに、ロータ１１４は平滑な円弧外面としないて、積
層コア２１８のみにより構成してもよい。このように構
成すれば風損はあるが、ロータ１１４の作成が容易とな
る。
層コア２１８のみにより構成してもよい。このように構
成すれば風損はあるが、ロータ１１４の作成が容易とな
る。
上記ベアリングハウジング１０８，１１６にはそれぞれ
固定ベアリング１２０およびフローティングメタル１２
１が設けられ、フローティングメタル１２１はロータ軸
１１１両端を回転自在に支持するとともに、自からも固
定ベアリング１２０内に回転する。また、これらの各固
定ベアリング１２０およびフローティングメタル１２１
には、これらの摺接面およびフローティングメタル１２
１とロータ軸１１１との摺接面を潤滑かつ冷却する潤滑
油通路１２０ａ、１２１ａ等が設けられている。
固定ベアリング１２０およびフローティングメタル１２
１が設けられ、フローティングメタル１２１はロータ軸
１１１両端を回転自在に支持するとともに、自からも固
定ベアリング１２０内に回転する。また、これらの各固
定ベアリング１２０およびフローティングメタル１２１
には、これらの摺接面およびフローティングメタル１２
１とロータ軸１１１との摺接面を潤滑かつ冷却する潤滑
油通路１２０ａ、１２１ａ等が設けられている。
なお、１２２はフローティングメタル１２１のロータ軸
１１１上のスラストＩＩ動を規制するスナップリンク、
１２３はロータ軸１１１のスラストベアリング、１２５
は位置決めリング、１２４はｏ−夕Ｉ＋Ｉ＋ １１１右
端のベアリング部を塞ぐカバー、１２６はオイルシール
リングである。
１１１上のスラストＩＩ動を規制するスナップリンク、
１２３はロータ軸１１１のスラストベアリング、１２５
は位置決めリング、１２４はｏ−夕Ｉ＋Ｉ＋ １１１右
端のベアリング部を塞ぐカバー、１２６はオイルシール
リングである。
本発明の発電装置は以上のように構成されており、排気
タービンｌｏｔのスクロール部１０２ａに導入される内
燃機関の排気ガスがタービンインペラ１０３に作用し、
排出口１０２ｂから抽出されるか、この排気ガスエネル
ギーによってタービンインペラ１０３は高速回転せしめ
られる。この回転はタービンインペラ軸１０３ａと一体
のロータ軸１１１に直接伝達され、ロータ１１４は高速
回転し、効率の良い発電を行なえる。
タービンｌｏｔのスクロール部１０２ａに導入される内
燃機関の排気ガスがタービンインペラ１０３に作用し、
排出口１０２ｂから抽出されるか、この排気ガスエネル
ギーによってタービンインペラ１０３は高速回転せしめ
られる。この回転はタービンインペラ軸１０３ａと一体
のロータ軸１１１に直接伝達され、ロータ１１４は高速
回転し、効率の良い発電を行なえる。
また、この実施例で、タービンインペラ１０３、インペ
ラ軸１０３ａおよびロータ軸１１１をセラミック材で構
成すれは、回転系全体の軽量化が図れ、遠心力による各
軸１０３ａ、１１１の変形を有効に抑えることができ、
効率の良い発電装置を得ることができる。特に、ロータ
軸ｉｌｌをヤング率の大きいセラミンク材とすれば、高
速回転しても偏心、変形を極めて少なく抑えられる。
ラ軸１０３ａおよびロータ軸１１１をセラミック材で構
成すれは、回転系全体の軽量化が図れ、遠心力による各
軸１０３ａ、１１１の変形を有効に抑えることができ、
効率の良い発電装置を得ることができる。特に、ロータ
軸ｉｌｌをヤング率の大きいセラミンク材とすれば、高
速回転しても偏心、変形を極めて少なく抑えられる。
さらに、タービンインペラ１０３．インペラ軸１０３ａ
およびロータ軸１１１をセラミック材によって一体成形
したものとすれは、これの製作、組立作業が不要となり
、故障も少なくなる。
およびロータ軸１１１をセラミック材によって一体成形
したものとすれは、これの製作、組立作業が不要となり
、故障も少なくなる。
（発明の効果）
以上訂細に説明したように本発明によれば、リラクタン
ス発電機をタービン軸に取利けだので、あまりかさばら
ず、コンパクトにエンジンルーム内に収納できる発電装
置が得られる。
ス発電機をタービン軸に取利けだので、あまりかさばら
ず、コンパクトにエンジンルーム内に収納できる発電装
置が得られる。
第１図は三相同期発電機の原理を説明する説明図、第２
１閾は本発明のリラクタンス発電機の原理を説明する説
明図、第３図は三相同期発電機の制御回路図、第４図は
りラフタンス発電機の等価回路図、第５図は同じく等価
回路各部の電圧、電流のベクトル図、第６図はロータの
回転位ごと巻線軸との関係を示す説明図、第７図は本発
明の発電装置の一実施例を示す縦断面図、第８図は本発
明に係るロータの断面図である。 １０１−−タービン １１０ＩＩｍ発電機１１１・・ロ
ーフ軸 １１３・・押え部材１１４・争ロータ １１５ａ・・ステータコイル ２１８・・積層コア ２１９・・円弧部分２２０・・非
円弧部 ２２１・・ダミー充填物２２２・−非磁性金属
板 特許出願人 いす−自動車株式会社 代理人 弁理士 辻 實 （外１名） 第１図 第２図 コー （ａ） （ｂ） 第３図 第４図′ 第５図 、第６図 （ａ） （ｂ） 蛸０ ”、） − Ｎへ ＮＮＮ
１閾は本発明のリラクタンス発電機の原理を説明する説
明図、第３図は三相同期発電機の制御回路図、第４図は
りラフタンス発電機の等価回路図、第５図は同じく等価
回路各部の電圧、電流のベクトル図、第６図はロータの
回転位ごと巻線軸との関係を示す説明図、第７図は本発
明の発電装置の一実施例を示す縦断面図、第８図は本発
明に係るロータの断面図である。 １０１−−タービン １１０ＩＩｍ発電機１１１・・ロ
ーフ軸 １１３・・押え部材１１４・争ロータ １１５ａ・・ステータコイル ２１８・・積層コア ２１９・・円弧部分２２０・・非
円弧部 ２２１・・ダミー充填物２２２・−非磁性金属
板 特許出願人 いす−自動車株式会社 代理人 弁理士 辻 實 （外１名） 第１図 第２図 コー （ａ） （ｂ） 第３図 第４図′ 第５図 、第６図 （ａ） （ｂ） 蛸０ ”、） − Ｎへ ＮＮＮ
Claims (1)
- 内燃機関の排気ガスエネルギーによって駆動されるター
ビンに発電機を連結した発電装置であって、１゛該発電
機は、無負荷誘導起電力を発生する巻線相に９０°進み
の電機子電流を流すように構成されたステータコイルと
、回転軸に直交する一方向の磁気抵抗が極めて小さく、
この方向に直行する方向の磁気抵抗が大きい略Ｉ字型ロ
ータとを備えたりラフタンス発電機としたことを特徴と
する発電装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59054737A JPS60200752A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 発電装置 |
| AU40043/85A AU586159B2 (en) | 1984-03-17 | 1985-03-15 | Generator device |
| EP85301841A EP0156606B1 (en) | 1984-03-17 | 1985-03-15 | Generator device |
| DE8585301841T DE3581820D1 (de) | 1984-03-17 | 1985-03-15 | Generatorvorrichtung. |
| US07/245,946 US4864174A (en) | 1984-03-17 | 1988-09-19 | Generator device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59054737A JPS60200752A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200752A true JPS60200752A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=12979097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59054737A Pending JPS60200752A (ja) | 1984-03-17 | 1984-03-22 | 発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200752A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49119107A (ja) * | 1973-03-19 | 1974-11-14 |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP59054737A patent/JPS60200752A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49119107A (ja) * | 1973-03-19 | 1974-11-14 |
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