JPS6188736A - 回転電機 - 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】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明は１回転型機、特に例えば発電機の如き回転電機
において、電機子反作用を積極的に利用する回転子の構
造を採用してブラシレス構造とした回転電機に関するも
のである。

（Ｂ）従来の技術と発明が解決しようとする問題点 従来から発電機の如き回転電機においては、電機子反作
用により生じる磁束を積極的に利用しようとする例は少
なく、上記電機子反作用の発生によって出力波形に非所
望な歪みが生したり局部的な磁路飽和が生じるなどのた
めに、当該電機子反作用の発生をさけることが望まれて
いた。ただ上記電機子反作用による磁束を有効に利用す
るようにしている例の１つとして、第５図ａよひ第６図
に示す如きいわゆる野中式の発電機が知られている。

図において、１は固定子上に巻回されている電機子巻線
、２は固定子上に上記電機子巻線ｌに対して電機角９０
″の位置に巻回されているエキサイタ巻線、３はエキサ
イタ巻線２に接続された進相％流供給用コンデンサ、４
は回転子上に巻回されている界磁巻線、５は界磁巻線４
に接続されているダイオードを表している。また６は固
定子。

７ば回転子を表している。

第５図に示す野牛式発電機の場合１例えば最初前んらか
の理由によって、界磁巻線４に電流が流れるとダイオー
ド５によって整流され１回転子７に（ｄ極が生じる。こ
のために、電機子巻線１とエキサイタ巻線２とに交番電
圧が誘起される。このとき、エキサイタ巻線２に誘起さ
れた電圧によってコンデンサ３を介して進相電流が流れ
、当該進ト目電流のつくる磁束（第６図中２）によって
界磁巻線４に電圧が誘起され、ダイオード５によって整
流された電流が界磁巻線４内を流れ、上記電機子巻線ｌ
やエキサイタ巻線２に誘起される電圧を増大せしめるよ
うに動作する。

第６図はこの場合の磁束発生の状態を示す説明図であり
、固定子６上に電機子巻線１とエキサイタ巻線２とが図
示の如く巻回されており、回転子７上には図示しない界
磁巻線４かを回されている。

回転子７が例えば図示矢印の如く反時計方向に回転駆動
せしめられているとじ５図示人の如＜　７；′Ｌ極が存
在しているとする。この場合、電機子巻線１とエキサイ
タ巻線２とに電圧が誘起され、電ξに子巻線１に流れる
負荷電流によって図示磁束Φ１゜中１′が発生される。

またエキサイタ巻線２シこ流れる上記進相電流によって
図示（〃束中２．中２′が発生される。

図示磁束Φ３は上記磁束Φ１と中２との合成磁束を表し
、磁束Φ３′は磁束φ１′　とφ２′　との合成磁束を
表している。

野牛式発電機の場合、エキサイタ１２．こよってつくら
れる磁束Φ２．Φ２′が図示ｆ〃極Ｎを増大するように
働くが、上記磁束中３．Φ３′の如く電機子巻線１によ
ってつくられる（６束が上記磁極Ｎを増大するように回
転子７と交差する。即ち。

野牛式発電機の場合には、上述の如く電機子反作用によ
ってつくられる磁束が積極的に利用されており２例えば
電圧調整器なしに出力電圧を一定にする特性をもってい
る。

（Ｃ）問題点を屏決するための手段 本発明は、上記の如き電機子反作用によってつくられる
１２束を積極的に利用する態様を一段と進展せしめた回
転電機を提供している。そしてそのため２本発明の回転
電機は、固定子に巻回された電機子コイルをそなえると
共に、上記固定子に対向して微小磁気間隙を介して回転
可能に支持される回転子と該回転子上に磁極を発生せし
める界磁コイルとを有する回転電機において、上記回転
子の回転中心軸から上記磁極に向かう放射状線分に対し
て非対称に上記回転子の形状を構成してなり。

上記放射状線分から回転子の回転方向先頭側半分の上記
固定子に対する磁気抵抗が上記回転方向末尾側半分の上
記固定子に対する磁気抵抗にくらべて大となるよう構成
され、上記電機子コイルに流れる電流によって発生され
た磁束が上記界磁コイルによって発生される磁束を増大
せしめるようにされることを特徴としている。以下図面
を参照しつつ説明する。

（Ｄ）実施例 第１図および第２図は本発明の回転電機の一実施例、第
３図は置溝型回転子に適用した一実施（列。

第４図（Ａ）　（Ｂ）は集中電機子巻線型の発電機に適
用した一実施例を示す。

第１図および第２図において、符号１，４，５゜６．７
は夫々第５図および第６図に対応し、３は電機子巻線１
に接続された進相電流供給用コンデンサ、９は負荷、Φ
４．Φ、は夫々Ｅｄ束を表している。また１０．１０’
　は夫々本発明においてもうけられるスリットを表して
いる。

第２図図示において界磁巻線４か省略されて示されてい
るが、第２図に明瞭に示されるｂｏ＜、ｌＴＯ転子７が
回転中心軸から（〃極（図示Ｎの所）に向かう放射状線
分を仮想的に考えるとき、当該放射状線分の左右で非対
称な構造をもつようにされる。

即ち、回転子７が図示矢印の如く反時計方向に回転する
場合に、第２図図示実施例の場合には回・ｉＩＥ。

方向先頭側（図示左側）にスリット１０がもうけちれる
。即ち第２図図示の場合、電機子を線１を流れる電流に
よってつ（られる磁束が図示磁束Φ４の如く回転子７と
交差し１図示磁束Φ、は上記スリット１０によって阻止
されるように、上記スリット１０．１０’　　が形成さ
れる。

このために、電機子を線１を流れる電流によってつくら
れる磁束か回転子７の磁極Ｎを強める方向に働くことと
なる。即ち電機子反作用によって生しる磁束が積極的に
利用された形となる。

第１閣とあわせ考えるとき１次の如く動作すると考えて
よい。即ち１例えば最初に何んらかの理由により回転子
７上にｍ極Ｎが発生したとすると。

これによって電機子巻線１に電圧が誘起される。

該誘起された電圧によって、負荷９に電流が供給される
か、あわせてコンデンサ８に進相電流が流入する。電機
子巻線１に流れる電流は全体として進相電流か流れるよ
うに構成されており、当該進相電流によって第２図図示
磁束Φ４がつくられる。

該磁束Φ４によって界磁巻線４に電圧が誘起され。

ダイオード５によって整流され、磁極Ｎを強めるように
働く。

第１図図示構成の場合には、第５図および第６図図示構
成にくらべで、エキサイタ巻線２を別個にもうけること
が必ずしも必要でなくなる。

第３図図示の場合には９置溝型凹転子を用いた例を示し
ているが、界磁巻線４が回転子ヒのスロット内に埋め込
まれているだけであり、第２図図示の場合と同様にスリ
ット１０．１０’　が第２図図示の磁束中５を阻止する
ことは同しである。

第４図（Ａ）　（Ｂ）は集中電機子巻線型の発電殿の場
合を示している。図中の符号Ｌ　　６．７，１０゜１０
′、Φ４．Φ５は夫々第２図に対応している。

第４図ＣＢ）は第４図（Ａ）の回転子７がｔａＯ。

回転した位置にある場合を示している。図示実ｈト例の
場合にも、磁束Φ、が阻止されて磁束Φ４が磁極Ｎ（又
はＳ）を強めるように働くことに変わりはない。

なお上記説明においては、スリット１０．１０′をもう
けることによって、磁気抵抗を非対称とじており１回転
子の機械的強度がそこなわれることかない。しかし、上
記磁気抵抗を非対称にする手段としては上記に限られる
ものではなく１例えば第２図図示の回転子７における磁
極において回転方向先頭側の磁極チップ端を削り取った
形状などの構成を採用することもできる。

（巳）発明の詳細 な説明した如く、未発明によれば、電機子電流によって
つくられる磁束を有効に利用するようにしたフラルス構
造の回転電機を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の回転電機の一実施例、第
３図は同情型回転子に通用した一実施例。 第４図（Ａ）　（１３）は集中電機子巻線型の発電機に
通用した一実施例を示す。また第５図および第６図は従
来の発電機を示す。 図中、工は電機子巻線、４は界磁８線、５はダイオード
１６は固定子、７は回転子、８はコンデンサ、９は負荷
、　　１０．　１０’　は夫々スリットを表す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定子に巻回された電機子コイルをそなえると共に、上
   記固定子に対向して微小磁気間隙を介して回転可能に支
   持される回転子と該回転子上に磁極を発生せしめる界磁
   コイルとを有する回転電機において、上記回転子の回転
   中心軸から上記磁極に向かう放射状線分に対して非対称
   に上記回転子の形状を構成してなり、上記放射状線分か
   ら回転子の回転方向先頭側半分の上記固定子に対する磁
   気抵抗が上記回転方向末尾側半分の上記固定子に対する
   磁気抵抗にくらべて大となるよう構成され、上記電機子
   コイルに流れる電流によって発生された磁束が上記界磁
   コイルによって発生される磁束を増大せしめるようにさ
   れることを特徴とする回転電機。