JPH0343830Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自励交流発電機、特に例えば誘導電
動機を駆動する如き自励交流発電機において、負
荷電流増大時に生じる電圧・電流特性のいわゆる
巻き込みを低減せしめて比較的大きい容量の電動
機の起動を容易にし、かつ発電機電圧確立が比較
的小さい回転速度の下で得られるようにした自励
交流発電機に関するものである。

従来自励交流発電機においては、第１図図示の
如く、例えば30スロツトをもつ固定子１上に、互
に電気角90゜距つた位置に主巻線２とエキサイタ
巻線３とが図示・印と×印で示す矢印の如く巻回
され、エキサイタ巻線３に誘起された電圧が整流
されて図示ロータ４上の界磁巻線５に供給される
ように構成されている。即ち、界磁巻線５によつ
て発生された磁束によつて、固定子１上の主巻線
２とエキサイタ巻線３とに電圧を誘起せしめ、主
巻線２に誘起された電圧は負荷に供給されると共
に、エキサイタ巻線３に誘起された電圧は整流さ
れて上記回転子上の界磁巻線５に供給される。

自励交流発電機は従来上述の如く構成されてい
るが、この種の自励型の発電機の一般的な特性と
して、電圧・電流特性が第２図図示実線の如くい
わゆる巻き込みを生じるものとなる。このため
に、上記自励交流発電機を電源として誘導電動機
を駆動せしめるに当つて、電動機の起動時に大き
い起動電流が流れることから、当該起動時に自励
交流発電機の端子電圧が極端に低下し、電動機を
起動できないことが生じる。このような現象が生
じることから、自励交流発電機によつて駆動でき
る誘導電動機の容量は、発電機の容量の例えば1/
３程度以下のものに制限されていた。また従来の
自励交流発電機における電圧は、第３図図示実線
で示す如く、例えば2700rpm以上で確立する。こ
のために、例えばエンジン発電機として当該自励
交流発電機を用い、ランプ点灯などの電源として
用いられるような場合に、エンジン起動からラン
プ点灯までの時間遅れが気になるなどの問題があ
つた。

本考案は上記の点を解決することを目的として
おり、電圧・電流特性が第２図図示点線で示す如
く非所望な巻き込みが改善され、かつ電圧確立に
関しても第３図図示点線の如く例えば2200rpm以
上において確立できるような、従来の自励交流発
電機にくらべて優れた特性をもつ自励交流発電機
を提供することを目的としている。

第４図は本考案の自励交流発電機における主巻
線とエキサイタ巻線との巻回の一実施例態様を示
し、第５図は本考案の一実施例全体図を示す。

第４図において符号１，２，３，４，５は第１
図に対応しており、図示の場合、スロツト＃９，
＃10と＃24，＃25とを利用してエキサイタ巻線が
巻回され、スロツト＃６，＃７，＃８と＃21，
＃22，＃23とが空き状態とされている。この状態
においては、主巻線２に対して、エキサイタ巻線
３が電気角で18゜だけ、第１図図示の電気角90゜の
位置から回転子４の回転方向と反対の方向にシフ
トしたものとなつている。

第５図は、第４図図示の固定子１を展開して、
各巻線２と３とがどのようにスロツト上に挿入さ
れるかを示した、本考案の一実施例全体図を示し
ている。図中の符号１，２，３，４，５は第４図
に対応し、６はスリツプ・リング、７は整流器、
８は平滑コンデンサ、９は電圧調整器、１０は負
荷、１１はスイツチを表わしている。なお図にお
いて固定子１の上部に記述した数字１ないし30は
スロツト・ナンバを表わしている。

エキサイタ巻線３に誘起された電圧は整流器７
によつて直流電圧に変換され、電圧調整器９を介
して界磁巻線５に供給される。また主巻線２に誘
起された電圧は、スイツチ１１を介して負荷１０
に給電され、一方電圧調整器９に対して制御のた
めに導びかれる。電圧調整器９は、言うまでもな
く、例えば負荷１０における電圧が所定値となる
ように、界磁巻線５に供給される電流を制御す
る。

図示の場合、第４図に示した如く、主巻線２
は、スロツト＃１ないし＃５と＃11ないし＃１５
とを用いて１つの巻線が巻回され、またスロツト
＃16ないし＃20と＃26ないし＃30とを用いて他の
１つの巻線が巻回されている。またエキサイタ巻
線３は、スロツト＃９，＃10と＃24，＃25とを用
いて巻回されている。

第１図に示す従来の場合、エキサイタ巻線３
は、スロツト＃６ないし＃10と＃21ないし＃25と
を用いて巻回されていたと考えてよい。

本考案の場合、第４図および第５図から判る如
く、エキサイタ巻線３が第１図図示のような電気
角90゜の位置から回転子４の回転方向と反対の方
向に多少シフトされた角位置に巻回されている。
この理由は次の如きものと考えてよい。即ち、主
巻線２に流れる出力電流が大となるにつれて、当
該出力電流によつて生成される磁界と上記界磁巻
線５に流れる電流によつて生成される磁界との合
成された合成磁界がエキサイタ巻線３と交差する
形となる。第４図および第５図に示す実施例の場
合、上記合成磁界が最大となる角位置に対応せし
めて、エキサイタ巻線３を巻回せしめたものであ
る。

このようにすることによつて、電圧・電流特性
は第２図図示点線の如くなつて、短絡電流が増大
して比較的大きい容量の誘導電動機を起動するこ
とが可能となる。また電圧確立回転数も、第３図
図示点線の如く低い回転数の下で確立するように
なる。

なお、考案者の実験によると、エキサイタ巻線
３の角位置を、上記電気角90゜の位置から、回転
子４の回転方向に更に進めると、第２図図示の短
絡電流が、電気角90゜の場合の８〔Ａ〕よりも更に
低下し、５〔Ａ〕程度となる。また回転子４の回
転方向の反対方向に例えば電気角30゜遅らせると、
第２図図示の短絡電流は、電気角18゜遅らせた場
合の14〔Ａ〕よりも低下し、12〔Ａ〕となる。この
ことから、電気角18゜程度遅らせた状態において
最大の短絡電流が得られることが伴つた。

なお、実施例では30スロツトのものについて説
明を行つたが、通常使用される24スロツト、36ス
ロツトのものにおいてもエキサイタ巻線をシフト
することによつて、電圧・電流特性を改善するこ
とができる。

以上説明した如く、本考案によれば、自励交流
発電機の電圧・電流特性を改善でき、かつ電圧確
立回転数を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発電機における巻線の態様を説
明する説明図、第２図および第３図は夫々発電機
の特性を説明する説明図、第４図は本考案の自励
交流発電機における主巻線とエキサイタ巻線との
巻回の一実施例態様を示し、第５図は本考案の一
実施例全体図を示す。 図中、１は固定子、２は主巻線、３はエキサイ
タ巻線、４は回転子、５は界磁巻線を表わす。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主巻線とエキサイタ巻線とを固定子に巻装する
   とともに、上記エキサイタ巻線に誘起された電圧
   が整流されて、回転子の界磁巻線に供給される自
   励交流発電機において、上記主巻線が一方向の電
   流が発生する第一のコイル群と他方向の電流が発
   生する第二のコイル群で電気角で360゜となるよう
   にし、かつ上記回転子に発生する極数と等しい極
   数が発生するように固定子に機械角で360゜にわた
   つて巻装され、上記エキサイタ巻線を上記一方向
   の電流が発生するように固定子に巻装し、上記主
   巻線の第一のコイル群の磁気的中心より上記エキ
   サイタ巻線の磁気的中心が電気角で90゜遅れるよ
   うにするとともに更に上記エキサイタ巻線を回転
   子の回転方向の逆方向に１スロツトピツチないし
   ２スロツトピツチ磁気的中心をシフトすることを
   特徴とする自励交流発電機。