JPS6022450A - 回転電気機械の構造 - Google Patents

回転電気機械の構造

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JPS6022450A
JPS6022450A JP13060483A JP13060483A JPS6022450A JP S6022450 A JPS6022450 A JP S6022450A JP 13060483 A JP13060483 A JP 13060483A JP 13060483 A JP13060483 A JP 13060483A JP S6022450 A JPS6022450 A JP S6022450A
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JP
Japan
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windings
winding
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terminals
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JP13060483A
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Fukuo Shibata
柴田 福夫
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/16Synchronous generators
    • H02K19/26Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings

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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。

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、
特に同期機構造に関する。ここ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
期機と同じ構造にする所謂サイリストモーターにも及ぶ
ブラシレス同期機のうち例えば本発明者自身の発明に成
る特許第801991号や特許第801992号では電
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
を外部接続線に接続する端子とし、変成器の一次巻線と
外部接続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電流を流し、これにより同期
機本体を励磁機兼用として使い、ブラシレスで而も励磁
機なし構造となしうる。然しこのような同期機にも次の
問題がある。
すなわち、この種同期機構造では回転子巻線として固定
子巻線と電磁的に結合した励磁用巻線とこの励磁用巻線
から整流器を経て励磁電力を受ける界磁巻線と云う二種
類の巻線を回転子に設けなければならない。そのため回
転子を大きくし、利用度の悪い構造のものとなる。回転
子に装備する装置を最小限にとゞめ、利用度の高い、効
率の良い同期機構造を造りあげることが大切である。
本発明の目的はこのような従来のブラシレスで励磁機の
ない同期機構造の欠点をおぎない、回転子構造を出来る
限り小形簡略化し、その効率を高めることにある。
このような目的を達成せしめるため、本発明では具体的
な電気接続図の第1図例のように、回転子巻線の一つの
主端子7から並列に接続された二巻線1と4を設け、そ
の先端にそれぞれ中間端子11と12を設け、更にその
中間端子11と12の点よりそれらの巻線1と4にそれ
ぞれ別の二巻線3と6を直列接続してその先端9を互い
に結合して接続し、一方整流器から成る順変換装置10
の交流側端子を上記回転子巻線の主端子7と接続し、上
記順変換装置10の直流側端子65、66を上記中間端
子11、12に接続することにより、上記回転子巻線1
、4、3、6に直流が流れるように配列するのである。
第1図では三相回転子巻線の接続が二重星形のようにな
つている。巻線1と2と3とにより一つの星形接続の巻
線となるべき配列にあり、他の巻線4と5と6により他
の星形接続の巻線となるべき配列にあるものとする。ま
た巻線1と4、2と5及び3と6とは互いに同一相であ
る。中間端子11は一方の星形接続1−2−3の中性点
となるべき点であり、中間端子12は他方の星形接続4
−5−6の中性点となるべき点である。然しながら第1
図では二重星形接続を形成する三相巻線の中の一相分の
巻線2と5を互いに反対の中性点12と11に接続する
。図中、巻線2と中性点11との間の点線及び巻線5と
中性点12との間の点線は何れも×印で示されているよ
うに接続されていないことを示す。第1図で巻線1、2
、3、4、5、6に沿つて示される点線矢印は固定子の
電機子巻線中を流れる励磁電流によつて造られる磁界に
対応して回転子巻線中に誘導される起電力或いはそれに
よつて流される電流の方向を示したものである。一方、
巻線1、2、3、4、5、6に沿つて示される実線矢印
は順変換装置10の出力端子65、66から巻線の中間
端子11、12を通して巻線中に流される直流電流の方
向を示したものである。この直流電力は回転子巻線1、
2、3、4、5、6に誘起される上記点線矢印の方向の
電圧の電力により順変換装置10を通して供給されるも
のである。上記点線矢印の電流により造られる磁極数と
実線矢印の実流により造られる磁極数との関係は1対2
、又は2対1となる。例えばその一方が4極とすれば、
他は8極となるような関係で、このことは公知である。
第2図は第1図のような回転子巻線と対応する固定子巻
線13及びその接続を示した具体的電気接続図を示す。
この固定子巻線13の電気接続は第1図の回転子巻線の
電気接続と同様の接続であり、三相巻線21、22、2
3で一つの星形接続を、また他の三相巻線24、25、
26で他の一つの星形接続となるべき関係を示すが、第
1図の場合と同様、巻線22と25は互いにその接続す
べき中性点31と32との間を逆に、22と32、25
と31との間を接続する。第1図の回転子巻線と同様に
整流器から成る順変換装置20の直流出力端子を二つの
中性点31と32に接続し、固定子電機子巻線の中に実
線矢印に示す方向に直流電流を流す。この順変換装置2
0の交流入力端子は変成器14の二次巻線17から電力
を受けるが、その一次側は電圧巻線15と電流巻線16
から成り、電圧巻線15は固定子電機子巻線13の外部
接続端子27、28、29からリアクトル18を経て電
気接続される。第3図に示されるように、リアクトル1
8の代りにコンデンサー30であつても良い。また上記
電流巻線16は上記外部接続端子27、28、29と負
荷19の間に直列接続される。固定子電機子巻線に沿つ
て点線矢印で示されるのはそこに誘起される起電力又は
そこに流れる点線矢印で造られる磁極数と実線矢印で示
される電流で造られる磁極数との関係は回転子巻線につ
いて述べたと同様1対2、又は2対1の関係にあり、例
えばその一方を4極とすれば、他方は8極となる。実線
矢印で示される直流で造られる磁界を受けて、第1図の
回転子巻線に点線矢印の方向に示す電圧を発生すること
になる。
これらにより造られるものは相互に同一磁極数でなけれ
ばならず、例えばそれは何れも8極である。そこで回転
子巻線に流れる実線矢印の直流で造られる4極の界磁極
に対応して固定子巻線に点線矢印の方向の電圧が誘起さ
れ、それは4極機として動作することになるのである。
第1図の順変換装置10は半導体整流器より成るのが好
ましく、回転子巻線と共に回転せしめられるものであり
、ブラシレス構造となる。それと共に回転子巻線1、2
、3、4、5、6は固定子巻線21、22、23、24
、25、26より励磁電力を受け、励磁機なし自励構造
となる。このとき回転子巻線1、2、3、4、5、6は
8極の励磁用巻線として働らくと共に4極の界磁巻線と
しても働らくことになる。このような第1図の回転子巻
線と第2図の固定子巻線の間で考えられることは相互に
同一極の4極間又は8極相互間は働らき合い、異極間の
8極と4極の間では働らかないと云う公知の事実にもと
づく。このようにして磁気回路と巻線を兼用した固定子
回転子は同期機本体としてだけではなく、励磁機をも兼
用することになる。第2図で変成器14は一次側の電圧
巻線15が無負荷の発電機の電圧を発生させるための励
磁電力を供給するのに使われ、電流巻線16が発電機の
負荷電流による電機子反作用を補償するのに使われる。
第1図と第2図の組み合わせによつて造られるブラシレ
ス回転電気機械は次のような特長を持つものである。
(1)回転子においても固定子においても三相巻線中、
一相分の巻線2と5、22と25の中性点11、12、
31、32への相互逆接続により直流による回転磁界又
は固定磁界が得られる。そして回転子巻線も通常の三相
固定子電機子巻線や巻線形誘導電動機の回転子巻線と殆
んど同様な接続であるため二層巻とすることが出来、配
列がコンパクトになされうる。
(2)回転子と固定子共三相全波順変換装置により最も
効率良く交流より直流を造り、全体的に効率を高くしう
る。特に回転子巻線1、2、3、4、5、6に常に殆ん
ど一定の直流を流しうるため、装置を効率高く使える。
以上の装置は始動時、残留磁気又は三相間にコンデンサ
ーを接続して電圧を確立しうる。
次に第3図は固定子巻線の接続を第2図の場合と若干異
ならしめる場合で、三相固定子巻線の中の一相分34、
35、36、37の中に中間端子47、48を設け、他
の二相分の固定子巻線38、39、40、41、43、
44、45、46、についても同様、それぞれ中間端子
49、50、51、52が設けられ、これら中間端子に
変成器14の二次六相巻線17の端子47〜52からそ
れぞれ同符号の端子へ接続される。これにより造られる
回転磁界の方向を回転子の回転方向を逆向きになるよう
に接続される。この場合、固定子巻線38〜41中を流
れる電流の方向は同期発電機の負荷電流が点線矢印で示
され、変成器二次巻線からの電流が実線矢印の方向で示
される。
第4図では第1図と若干異なる回転子巻線の配列が示さ
れる。回転子巻線1と3及び4と6が直列に、又巻線1
と3の直列接続と4と6の直列接続が並列的に接続され
、その主端子7と9が順変換装置10の交流側端子と接
続され、順変換装置10の直流側出力端子65と66を
それぞれ巻線1と3の中間端子11及び巻線4と6の中
間端子12に電気接続される。この場合、巻線1と3の
直列接続と巻線4と6の直列接続は合せて単相分として
配列されるのが原則であるが、巻線1と4の組み合わせ
と巻線3と6の組み合わせを二相分としても良い。第4
図の場合も固定子巻線中に流れる励磁電流に対応して回
転子巻線中に誘起される起電力又はその中を流れる電流
の方向を点線矢印で示し、その起電力により順変換装置
10を通して巻線中に流す直流の方向を実線矢印で示す
第4図の巻線が単相巻線の場合、これを三相に拡大適用
させたのが第5図である。点線矢印と実線矢印の関係は
第4図の場合と同様である。第5図は回転子巻線に対し
三相接続とし、その巻線配列は第3図に示される固定子
電機子巻線と同様の配列とする。三相回転子巻線の中、
一相は巻線53、54、55、56より成り、第4図の
単相巻線と同様で、そこには中間端子65、66が設け
られる。他の二相についても巻線57、58、59、6
0及び巻線61、62、63、64より造られ、中性点
33を中心に主端子7、8、9から順変換装置10の交
流側入力端子へ接続される。
固定子電機子巻線中を流れた励磁電流に対応して回転子
巻線57、58、59、60などには点線矢印に示す方
向の起電力が発生し、それによつて順変換装置10を通
してその出力側端子65、66より同符号の巻線中間端
子へそれぞれ実線矢印の方向で示される直流が供給され
る。これにより回転子に界磁極が造られる。
最後に本発明によつて得られる作用効果の特長をまとめ
ると、次のようになる。
(1)第1図や第4図、第5図によつて判るように回転
子巻線の配列が固定子巻線の配列に似て二層巻きとなし
得て、効率的に配列しうる。
(2)第1図より判るように、巻線には交流が発生し、
その交流を三相グレーツ回路など全波整流の順変換装置
10を経て直流電力を効率良く巻線に供給しうるので、
巻線を最も効率良く使いうる。特に巻線2と5を中性点
12、11に接続するのを互いに逆に接続させることに
より界磁極を効率よく造りうる。
(3)第1図だけではなく、第4図、第5図からも判る
ように回転子巻線と接続する順変換装置を全波整流回路
となしうるので、その変換効率を高くしうる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第4図及び第5図はそれぞれ本発明の回転電気
機械の回転子部分を示す具体的な電気接続図例であり、
第2図及び第3図は第1図と組み合せて使いうる回転電
気機械の固定子部分を示す具体的な電気接続図例である
。次に図中、主要な部分をあらわす符号は次のようであ
る。 1、2、3、4、5、6:回転子巻線、 7、8、9:
回転子巻線の主端子、 10:順変換装置、 11、1
2:回転子巻線の中間端子、 13:固定子巻線、 1
4:変成器、 15:変成器一次電圧巻線、 16:変
成器一次電流巻線、17:変成器二次巻線、 18:リ
アクトル、19:負荷、 20:順変換装置、 21、
22、23、24、25、26:固定子電機子巻線、 
27、28、29:固定子電機子巻線の外部接続端子、
 30:コンデンサー、 31、32:固定子電機子巻
線の中間端子、 33:固定子電機子巻線の中性点、 
34、35、36、37、38、39、40、41、4
3、44、45、46:固定子電機子巻線、 47、4
8、49、50、51、52:変成器14の二次巻線1
7の出力端子であると同時に固定子電機子巻線入力中間
端子、 53、54、55、56、57、58、59、
60、61、62、63、64:回転子巻線、 65、
66:順変換装置10の直流出力端子であると同時に回
転子巻線中間端子。 特許出願人 柴田福夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転子巻線の一つの主端子から並列に接続された二巻線
    を設け、その先端にそれぞれ中間端子を設け、更にその
    中間端子の点よりそれらの巻線にそれぞれ別の二巻線を
    直列接続してその先端を互いに結合して接続し、一方整
    流器から成る順変換装置の交流側端子を上記回転子巻線
    の主端子と接続し、上記順変換装置の直流側端子を上記
    中間端子に接続することにより上記回転子巻線に直流が
    流れるように配列した回転電気機械の構造
JP13060483A 1983-07-18 1983-07-18 回転電気機械の構造 Pending JPS6022450A (ja)

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JP13060483A JPS6022450A (ja) 1983-07-18 1983-07-18 回転電気機械の構造

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JP13060483A JPS6022450A (ja) 1983-07-18 1983-07-18 回転電気機械の構造

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JPS6022450A true JPS6022450A (ja) 1985-02-04

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JP (1) JPS6022450A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63226013A (ja) * 1986-09-24 1988-09-20 株式会社東芝 厚膜コンデンサの製造方法
WO2018036020A1 (zh) * 2016-08-26 2018-03-01 苏州蓝锐纳米科技有限公司 低温升励磁发电机及低温升励磁电动机

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63226013A (ja) * 1986-09-24 1988-09-20 株式会社東芝 厚膜コンデンサの製造方法
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