JPS6096145A - 同極励磁交流機 - Google Patents
同極励磁交流機Info
- Publication number
- JPS6096145A JPS6096145A JP20290084A JP20290084A JPS6096145A JP S6096145 A JPS6096145 A JP S6096145A JP 20290084 A JP20290084 A JP 20290084A JP 20290084 A JP20290084 A JP 20290084A JP S6096145 A JPS6096145 A JP S6096145A
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- Japan
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- stator
- permanent magnets
- excitation
- alternating current
- machine
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/38—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary
- H02K21/44—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with rotating flux distributors, and armatures and magnets both stationary with armature windings wound upon the magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/18—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators
- H02K19/20—Synchronous generators having windings each turn of which co-operates only with poles of one polarity, e.g. homopolar generators with variable-reluctance soft-iron rotors without winding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、同極（ホモポーラ）励磁される単極単相ま
たは多相交流機であって、軸方向に直列に導磁性ハウジ
ング内に設けられ固定子巻線を備えた少なくとも２個の
固定子成層鉄心と、固定子成層鉄心に関して異なる磁気
コンダクタンスをその周囲にもつ軸方向帯域に各固定子
成層鉄心に対応して分割された回転子とを備え、この機
械の励磁が固定子に設けられた永久磁石によって少なく
とも部分的に行なわれる形式のものに関する。
たは多相交流機であって、軸方向に直列に導磁性ハウジ
ング内に設けられ固定子巻線を備えた少なくとも２個の
固定子成層鉄心と、固定子成層鉄心に関して異なる磁気
コンダクタンスをその周囲にもつ軸方向帯域に各固定子
成層鉄心に対応して分割された回転子とを備え、この機
械の励磁が固定子に設けられた永久磁石によって少なく
とも部分的に行なわれる形式のものに関する。
この種の回転機は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２
８２３３１３号公報から知られている。このような回転
機によって運転される回転数は極めて高いため１回転子
は強い遠心力に耐えるようふつうは塊状の鉄または鋼か
らつくられている。
８２３３１３号公報から知られている。このような回転
機によって運転される回転数は極めて高いため１回転子
は強い遠心力に耐えるようふつうは塊状の鉄または鋼か
らつくられている。
励磁および励磁消費電力に要する経費を可及的に少なく
するため、この神の回転機においては機械的な空隙部を
可及的に小さくするように努力がなされている。しかし
ながら、これは極めて極数の多い回転機を除いて、主界
磁リアクタンスが比較的高い値に達して強い電機子反作
用が生じるため、達成可能な回転モーメントが本質的に
減少されてしまう結果となる。さらにこの種の回転機に
おいては、固定子溝によって回転子の塊状の鉄に高い周
波数のうず電流が誘起され、これに応じた損失が生じる
という欠点がある。従って、この回転様の本質的な長所
、すなわち回転子内室力損失の回避がここでも少なくと
も一部消去されてしまう。
するため、この神の回転機においては機械的な空隙部を
可及的に小さくするように努力がなされている。しかし
ながら、これは極めて極数の多い回転機を除いて、主界
磁リアクタンスが比較的高い値に達して強い電機子反作
用が生じるため、達成可能な回転モーメントが本質的に
減少されてしまう結果となる。さらにこの種の回転機に
おいては、固定子溝によって回転子の塊状の鉄に高い周
波数のうず電流が誘起され、これに応じた損失が生じる
という欠点がある。従って、この回転様の本質的な長所
、すなわち回転子内室力損失の回避がここでも少なくと
も一部消去されてしまう。
電機子反作用およびうず電流の誘起は、回転機の空隙部
を大きくすることによって減少させることができる。し
かしながら、空隙のかかる拡大は。
を大きくすることによって減少させることができる。し
かしながら、空隙のかかる拡大は。
励磁を同一にした場合に空隙磁束および回転機の出力を
著しく減少させる結果となる。空隙部を拡大すると、空
隙磁束を一定にするには励磁電力を幾倍にも増加させる
必要がある。
著しく減少させる結果となる。空隙部を拡大すると、空
隙磁束を一定にするには励磁電力を幾倍にも増加させる
必要がある。
本発明の基本的な目的は、冒頭に記載した形式の回転機
において、励磁電力または励磁に要する経費を同一に維
持して空隙部・束の本質的な減少をもたらすことなく、
電機子反作用の影響および鎖失の生成の原因となる回転
子内のうず電流を本質的に減少させることにある。
において、励磁電力または励磁に要する経費を同一に維
持して空隙部・束の本質的な減少をもたらすことなく、
電機子反作用の影響および鎖失の生成の原因となる回転
子内のうず電流を本質的に減少させることにある。
この目的は、本発明によれば、個々の固定子成層鉄心の
内孔面に永久磁石を円筒状に設け、これらの永久磁石は
周方向に見て固定子成層鉄心ごとには同方向に磁化され
るが、瞬接する固定子成層鉄心に対しては反対方向に磁
化されるようにすることによって達成される。永久磁石
を上述のように配設することによって、磁気回路的には
望隙部が拡大される。これに反して、空隙磁束の太ささ
を決める空隙部の幾何学的寸法は小さくすることができ
、これによって励磁電力を同一にした場合に高い空隙磁
束を得ることができる。内孔面に配設された永久磁石の
径方向厚さがあたかも空隙に相当する径方向長であるか
のように電機子反作用とうす電流の誘導に反対作用を及
ぼすため、これらの影響は著しく減少される。
内孔面に永久磁石を円筒状に設け、これらの永久磁石は
周方向に見て固定子成層鉄心ごとには同方向に磁化され
るが、瞬接する固定子成層鉄心に対しては反対方向に磁
化されるようにすることによって達成される。永久磁石
を上述のように配設することによって、磁気回路的には
望隙部が拡大される。これに反して、空隙磁束の太ささ
を決める空隙部の幾何学的寸法は小さくすることができ
、これによって励磁電力を同一にした場合に高い空隙磁
束を得ることができる。内孔面に配設された永久磁石の
径方向厚さがあたかも空隙に相当する径方向長であるか
のように電機子反作用とうす電流の誘導に反対作用を及
ぼすため、これらの影響は著しく減少される。
永久磁石は、殻状セグメント体または平坦な磁石帯とし
て形成することができる。永久磁石をあらかじめつくら
れた円筒として形成しておけば、回転機の組立が著しく
簡素化される。励磁を専ら内孔面に配設された永久磁石
により行なうようにすることによっても、組立が著しく
簡素化される。
て形成することができる。永久磁石をあらかじめつくら
れた円筒として形成しておけば、回転機の組立が著しく
簡素化される。励磁を専ら内孔面に配設された永久磁石
により行なうようにすることによっても、組立が著しく
簡素化される。
この場合には、付加的な永久磁石や励磁巻線をさらに組
立てる必要がないからである。
立てる必要がないからである。
［発明の実施列〕
次に、図示された実施列によって本発明を一層詳細に説
明する。
明する。
第１図および第２図−に示された回転機は＋４４ｍ性の
ハウジング１を備え、この中に軸方向に並べられて３個
の固定子成層鉄心２，３および４が設けられている。こ
の場合、中央の固定子成層鉄心３は、外部の固定子成層
鉄心２および４の２倍の軸方向長に形成されている。固
定子成層鉄心２．。
ハウジング１を備え、この中に軸方向に並べられて３個
の固定子成層鉄心２，３および４が設けられている。こ
の場合、中央の固定子成層鉄心３は、外部の固定子成層
鉄心２および４の２倍の軸方向長に形成されている。固
定子成層鉄心２．。
４とハウジング１との間には板状の永久磁石５が配設さ
れている。永久磁石５は径方向に磁化されている。１個
の固定子成層鉄心に対して配設される全ての永久磁石５
はそれぞれ同じ極性で蟲該成層鉄心に接しているが、一
つの固定子成層鉄心と次の固定子成層鉄心とでは毬性が
入れ替えられている。第１図による表示についていうと
、永久磁石５は外側のし１定子成層鉄心２，４にはそれ
ぞれそのＮ極が接しており、内側の固定子成層鉄心３に
はそのＳ極が接している。外側の両固定子成層鉄心２，
４は、その合計軸方向長が内側の固定子成層鉄心３の軸
方向長と一致しでいるから、両方の極性に対して同じ極
面積が与えられることになる。
れている。永久磁石５は径方向に磁化されている。１個
の固定子成層鉄心に対して配設される全ての永久磁石５
はそれぞれ同じ極性で蟲該成層鉄心に接しているが、一
つの固定子成層鉄心と次の固定子成層鉄心とでは毬性が
入れ替えられている。第１図による表示についていうと
、永久磁石５は外側のし１定子成層鉄心２，４にはそれ
ぞれそのＮ極が接しており、内側の固定子成層鉄心３に
はそのＳ極が接している。外側の両固定子成層鉄心２，
４は、その合計軸方向長が内側の固定子成層鉄心３の軸
方向長と一致しでいるから、両方の極性に対して同じ極
面積が与えられることになる。
ハウジングｌには１両側に軸受台６および７が固足され
、この中に回転子軸８が支承されている。
、この中に回転子軸８が支承されている。
固定子成層鉄心２ないし４の軸方回シに相当する長さ部
分において、回転子軸８は第２図かられかるように方形
断面に形成されている。回転子軸８には極９，１０およ
び１１を形成する極板が取り付けられている。個々の極
板はその外囲が両側で平らにされ、従って楕円状をなし
ている。この楕円形状によって異なる磁気コンダクタン
スの帯域が生じる。このような楕円板は、通常の交流機
の４極に形成された極板と同様に作用する。さらに、極
板は、回転子軸８の方形断面と等しい方形の孔を有して
いる。回転子軸８を方形断面に形成することによって、
異なる磁気極性の固定子成層鉄心に対応する極を、４極
回転機に必要であるように、互いに９０°すらせうる可
能性が生まれる。この実施例によれば、極９および１１
は極１ｏに対して９０°だけすれている。なお、図示の
実施例では回転子にコイルが巻装されていないが、必要
な場合には回転子に例えば制動ケージを装備するこ々か
できるのはもちろんである。
分において、回転子軸８は第２図かられかるように方形
断面に形成されている。回転子軸８には極９，１０およ
び１１を形成する極板が取り付けられている。個々の極
板はその外囲が両側で平らにされ、従って楕円状をなし
ている。この楕円形状によって異なる磁気コンダクタン
スの帯域が生じる。このような楕円板は、通常の交流機
の４極に形成された極板と同様に作用する。さらに、極
板は、回転子軸８の方形断面と等しい方形の孔を有して
いる。回転子軸８を方形断面に形成することによって、
異なる磁気極性の固定子成層鉄心に対応する極を、４極
回転機に必要であるように、互いに９０°すらせうる可
能性が生まれる。この実施例によれば、極９および１１
は極１ｏに対して９０°だけすれている。なお、図示の
実施例では回転子にコイルが巻装されていないが、必要
な場合には回転子に例えば制動ケージを装備するこ々か
できるのはもちろんである。
軸方向に並べて設けられた固定子成層鉄心２ないし４は
、共通の固定子巻線１２を備えている。
、共通の固定子巻線１２を備えている。
固定子巻線をこのように共通に形成することによって、
そうしない場合に必要な接続導線が不要になる。個々の
固定子成層鉄心２ないし４の相互間に軸方向に磁化され
た補助磁石１３が嵌込まれ、この補助磁石はそのＮ極お
よびＳ極によって、それぞれＮ極およびＳ極として磁化
された固定子成層鉄心２，４および３に接するようにさ
れる。この補助磁石１３によって、固定子成層鉄心２（
！：３および３と４との間に生じる漏れ磁束が補償され
る。さらに、この補助磁石１３を適当な強さにすること
によって、漏れ磁束のいわゆる過補償をすることができ
る。
そうしない場合に必要な接続導線が不要になる。個々の
固定子成層鉄心２ないし４の相互間に軸方向に磁化され
た補助磁石１３が嵌込まれ、この補助磁石はそのＮ極お
よびＳ極によって、それぞれＮ極およびＳ極として磁化
された固定子成層鉄心２，４および３に接するようにさ
れる。この補助磁石１３によって、固定子成層鉄心２（
！：３および３と４との間に生じる漏れ磁束が補償され
る。さらに、この補助磁石１３を適当な強さにすること
によって、漏れ磁束のいわゆる過補償をすることができ
る。
さらに個々の固定子成層鉄心２ないし４の内孔面に、永
久磁石１４ないし１６が円筒状に配設される。これらの
永久磁石１４ないし１６は、始めから円筒として形成し
ておくことができる。各永久磁石１４ないし１６は１周
方向については同方向に磁化されているが、互いに隣接
する固定子成層鉄心に対しては、これらの永久磁石１４
ないし１６は反対方向に磁化されている。従って、第１
図に示す実施例において、永久磁石１４はＮ極として磁
化され、これに隣接する永久磁石１５はＳ極として磁化
されている。また、永久磁石１５ζこ隣接する永久磁石
１６はＮ極として磁化されている。固定子成層鉄心２お
よび４はその置割軸方向長が固定子成層鉄心３の軸方向
長と等しいため、永久磁石１４ないし１６の双方の極性
に対しそれぞれ同じ表面積が得られる。
久磁石１４ないし１６が円筒状に配設される。これらの
永久磁石１４ないし１６は、始めから円筒として形成し
ておくことができる。各永久磁石１４ないし１６は１周
方向については同方向に磁化されているが、互いに隣接
する固定子成層鉄心に対しては、これらの永久磁石１４
ないし１６は反対方向に磁化されている。従って、第１
図に示す実施例において、永久磁石１４はＮ極として磁
化され、これに隣接する永久磁石１５はＳ極として磁化
されている。また、永久磁石１５ζこ隣接する永久磁石
１６はＮ極として磁化されている。固定子成層鉄心２お
よび４はその置割軸方向長が固定子成層鉄心３の軸方向
長と等しいため、永久磁石１４ないし１６の双方の極性
に対しそれぞれ同じ表面積が得られる。
固定子成層鉄心２ないし４の内孔面に設けられた永久磁
石１４ないし１６によって、固定子成層鉄心２ないし４
と、極９ないし１１との間の空隙部は、磁気回路的には
拡大される。これに対し。
石１４ないし１６によって、固定子成層鉄心２ないし４
と、極９ないし１１との間の空隙部は、磁気回路的には
拡大される。これに対し。
空隙部の幾何学的な寸法は小さく保つことができる。磁
気作用的な空隙部の拡大によって、電機子反作用の影響
およびうず電流の生起が本質的に減少する。これに対し
、空隙部の不変の小さな幾何学的寸法のために、依然と
して高い空隙磁束が達成される。
気作用的な空隙部の拡大によって、電機子反作用の影響
およびうず電流の生起が本質的に減少する。これに対し
、空隙部の不変の小さな幾何学的寸法のために、依然と
して高い空隙磁束が達成される。
図示の実施例では１機械の励磁は外周に配設された永久
磁石５と固定子内孔に配設された永久磁石１４ないし１
６とによって行なわれている。固定子成層鉄心２ないし
４の内孔面に配設された永久磁石１４ないし１６が充分
な寸法をもつ場合には、外周に設けられた永久磁石５を
省いて、従って励磁は内孔面に配設された永久磁石１４
ないし１６だけによって行なわれるようにすることがで
きる。
磁石５と固定子内孔に配設された永久磁石１４ないし１
６とによって行なわれている。固定子成層鉄心２ないし
４の内孔面に配設された永久磁石１４ないし１６が充分
な寸法をもつ場合には、外周に設けられた永久磁石５を
省いて、従って励磁は内孔面に配設された永久磁石１４
ないし１６だけによって行なわれるようにすることがで
きる。
永久磁石１４ないし１６の本発明による構成は、励磁が
電気励磁巻線によって補足される機械にも備えることが
できる。
電気励磁巻線によって補足される機械にも備えることが
できる。
以上説明のとおり本発明によれば、従来におけるこの種
の同極励磁交流機の欠点とされてきた電機子反作用やう
ず電流による効率の低下ないしは空隙磁束の低下の問題
を、組立の容易な簡素化された構造の固定子成層鉄心の
内孔面に配設される円筒形状の永久磁石によって解決す
ることができ。
の同極励磁交流機の欠点とされてきた電機子反作用やう
ず電流による効率の低下ないしは空隙磁束の低下の問題
を、組立の容易な簡素化された構造の固定子成層鉄心の
内孔面に配設される円筒形状の永久磁石によって解決す
ることができ。
該交流機の性能向上とその製造経費の合理化に寄与する
効果が極めて太きい。
効果が極めて太きい。
第１図は本発明の実施例を示す側断面図、第２図は第１
図のｎ−■線断面図である。 ｌ：ハウジング、２，３．４：固定子成層鉄心。 ５：永久磁石、６，７：軸受台、８：回転子軸、９．１
０，１１：極、１２：固定子巻線％ １３：補助磁石、
１４，１５，１６：永久磁石。
図のｎ−■線断面図である。 ｌ：ハウジング、２，３．４：固定子成層鉄心。 ５：永久磁石、６，７：軸受台、８：回転子軸、９．１
０，１１：極、１２：固定子巻線％ １３：補助磁石、
１４，１５，１６：永久磁石。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）同極励磁される単極単相または多相交流機であって
、軸方向に直列に導磁性ハウジング内に設けられ固定子
巻線を備えた少なくとも２個の固定子成層鉄心と、固定
子成層鉄心に関して異なる磁気コンダクタンスをその周
囲にもつ軸方向帯域に各固定子成層鉄心に対応して分割
された回転子とを備え、この機械の励磁が固定子に設け
られた永久磁石によって少なくとも部分的に行なわれる
形式のものにおいて、個々の固定子成層鉄心の内孔に永
久磁石が円筒形状に配設され、これらの永久磁石は周方
向に見て固定子成層鉄心ごとには同方向に、ただし隣接
する固定子成層鉄心については互いに反対方向に磁化さ
れることを特徴とする同４へ励磁交流機。 ２、特許請求の範囲第１項記載の交流機において、永久
磁石があらかじめ作られた円筒として形成されたことを
特徴とする同極励磁交流機。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の交流機に
おいて、励磁が内孔面に設けられた永久磁石によっても
っばら行なわれることを特徴とする同極励磁交流機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3335626.2 | 1983-09-30 | ||
| DE19833335626 DE3335626A1 (de) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Homopolar erregte ein- oder mehrphasige wechselstrommaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096145A true JPS6096145A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=6210645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20290084A Pending JPS6096145A (ja) | 1983-09-30 | 1984-09-27 | 同極励磁交流機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096145A (ja) |
| DE (1) | DE3335626A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05507607A (ja) * | 1990-10-22 | 1993-10-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 磁気抵抗原理により作動する電動機及び／又は発電機 |
| JP2006246622A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | ステータ、回転機用コア及び回転機 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4409685A (en) * | 1984-05-21 | 1985-12-13 | Sigma Instruments, Inc. | Magnetically assisted stepping motor |
| US4712028A (en) * | 1984-05-21 | 1987-12-08 | Sigma Instruments, Inc. | Magnetically assisted stepping motor |
| US4639626A (en) * | 1985-04-26 | 1987-01-27 | Magnetics Research International Corporation | Permanent magnet variable reluctance generator |
| US4713570A (en) * | 1986-06-04 | 1987-12-15 | Pacific Scientific Co. | Magnetically enhanced variable reluctance motor systems |
| CN102447317B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-09-25 | 刘复建 | 一种发电装置 |
-
1983
- 1983-09-30 DE DE19833335626 patent/DE3335626A1/de not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-09-27 JP JP20290084A patent/JPS6096145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05507607A (ja) * | 1990-10-22 | 1993-10-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 磁気抵抗原理により作動する電動機及び／又は発電機 |
| JP2006246622A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Mitsubishi Materials Pmg Corp | ステータ、回転機用コア及び回転機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3335626A1 (de) | 1985-04-11 |
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