JPH0379940B2 - - Google Patents
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- JPH0379940B2 JPH0379940B2 JP20922384A JP20922384A JPH0379940B2 JP H0379940 B2 JPH0379940 B2 JP H0379940B2 JP 20922384 A JP20922384 A JP 20922384A JP 20922384 A JP20922384 A JP 20922384A JP H0379940 B2 JPH0379940 B2 JP H0379940B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic
- magnetic flux
- stator
- winding
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- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 35
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 39
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
- H02K19/12—Synchronous motors for multi-phase current characterised by the arrangement of exciting windings, e.g. for self-excitation, compounding or pole-changing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/26—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings
- H02K19/30—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings for compounding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(A) 産業上の利用分野
本発明は、回転電機、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。
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
よつて出力波形に非所望な歪みが生じたり局部的
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図および第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。
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
よつて出力波形に非所望な歪みが生じたり局部的
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図および第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１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
電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
は回転子を表している。
機子巻線、２は固定子上に上記電機子巻線１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
電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
は回転子を表している。
第５図に示す野中式発電機の場合、例えば最初
何んらかの理由によつて、界磁巻線４に電流が流
れるとダイオード５によつて整流され、回転子７
に磁極が生じる。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つ
てコンデンサ３を介して進相電流が流れ、当該進
相電流のつくる磁束（第６図Φ2）によつて界磁
巻線４に電圧が誘起され、ダイオード５によつて
整流された電流が界磁巻線４内を流れ、上記電機
子巻線１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。
何んらかの理由によつて、界磁巻線４に電流が流
れるとダイオード５によつて整流され、回転子７
に磁極が生じる。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つ
てコンデンサ３を介して進相電流が流れ、当該進
相電流のつくる磁束（第６図Φ2）によつて界磁
巻線４に電圧が誘起され、ダイオード５によつて
整流された電流が界磁巻線４内を流れ、上記電機
子巻線１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が巻回されてい
る。
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が巻回されてい
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し、図示Ｎの如く磁
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
機子巻線１に流れる負荷電流によつて図示磁束
Φ1，Φ1′が発生される。またエキサイタ巻線２に
流れる上記進相電流によつて図示磁束Φ2，Φ2′が
発生される。
回転駆動せしめられているとし、図示Ｎの如く磁
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
機子巻線１に流れる負荷電流によつて図示磁束
Φ1，Φ1′が発生される。またエキサイタ巻線２に
流れる上記進相電流によつて図示磁束Φ2，Φ2′が
発生される。
図示磁束Φ3は上記磁束Φ1とΦ2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。
表し、磁束Φ3′は磁束Φ1′とΦ2′との合成磁束を表
している。
野中式発電機の場合、エキサイタ巻線２によつ
てつくられる磁束Φ2，Φ2′が図示磁束Ｎを増大す
るように働くが、上記磁束Φ3，Φ3′の如く電機子
巻線１によつてつくられる磁束が上記磁極Ｎを増
大するように回転子７と交差する。即ち、野中式
発電機の場合には、上述の如く電機子反作用によ
つてつくられる磁束が積極的に利用されており、
例えば電圧調整器なしに出力電圧を一定にする特
性をもつている。
てつくられる磁束Φ2，Φ2′が図示磁束Ｎを増大す
るように働くが、上記磁束Φ3，Φ3′の如く電機子
巻線１によつてつくられる磁束が上記磁極Ｎを増
大するように回転子７と交差する。即ち、野中式
発電機の場合には、上述の如く電機子反作用によ
つてつくられる磁束が積極的に利用されており、
例えば電圧調整器なしに出力電圧を一定にする特
性をもつている。
(C) 問題点を解決するための手段
本発明は、上記の如き電機子反作用によつてつ
くられる磁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、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
に流れる電流によつて発生された磁束が上記界磁
コイルによつ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。
くられる磁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、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
に流れる電流によつて発生された磁束が上記界磁
コイルによつ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図は円型回転子に適用した一実施
例、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。
施例、第３図は円型回転子に適用した一実施
例、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、
８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、Φ4，Φ5は夫々磁束を表し
ている。また１０，１０′は夫々本発明において
もうけられるスリツトを表している。
５，６，７は夫々第５図および第６図に対応し、
８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、Φ4，Φ5は夫々磁束を表し
ている。また１０，１０′は夫々本発明において
もうけられるスリツトを表している。
第２図図示において界磁巻線４が省略されて示
されているが、第２図に明瞭に示される如く、回
転子７が回転中心軸から磁極（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
回転方向先頭側（図示左側）にスリツト１０がも
うけられる。即ち第２図図示の場合、電機子巻線
１を流れる電流によつてつくられる磁束が図示磁
束Φ4の如く回転子７と交差し、図示磁束Φ5は上
記スリツト１０によつて阻止されるように、上記
スリツト１０，１０′が形成される。
されているが、第２図に明瞭に示される如く、回
転子７が回転中心軸から磁極（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
回転方向先頭側（図示左側）にスリツト１０がも
うけられる。即ち第２図図示の場合、電機子巻線
１を流れる電流によつてつくられる磁束が図示磁
束Φ4の如く回転子７と交差し、図示磁束Φ5は上
記スリツト１０によつて阻止されるように、上記
スリツト１０，１０′が形成される。
このために、電機子巻線１を流れる電流によつ
てつくられる磁束が回転子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つて
生じる磁束が積極的に利用された形となる。
てつくられる磁束が回転子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つて
生じる磁束が積極的に利用された形となる。
第１図とあわせ考えるとき、次の如く動作する
と考えてよい。即ち、例えば最初に何んらかの理
由により回転子７上に磁極Ｎが発生したとする
と、これによつて電機子巻線１に電圧が誘起され
る。該誘起された電圧によつて、負荷９に電流が
供給されるが、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
して進相電流が流れるように構成されており、当
該進相電流によつて第２図図示磁束Φ4がつくら
れる。該磁束Φ4によつて界磁巻線４に電圧が誘
起され、ダイオード５によつて整流され、磁極Ｎ
を強めるように働く。
と考えてよい。即ち、例えば最初に何んらかの理
由により回転子７上に磁極Ｎが発生したとする
と、これによつて電機子巻線１に電圧が誘起され
る。該誘起された電圧によつて、負荷９に電流が
供給されるが、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
して進相電流が流れるように構成されており、当
該進相電流によつて第２図図示磁束Φ4がつくら
れる。該磁束Φ4によつて界磁巻線４に電圧が誘
起され、ダイオード５によつて整流され、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て、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。
図図示構成にくらべて、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、円型回転子を用いた
例を示しているが、界磁巻線４が回転子上のスロ
ツ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ツト１０，１０′が第２図
図示の磁束Φ5を阻止することは同じである。
例を示しているが、界磁巻線４が回転子上のスロ
ツ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ツト１０，１０′が第２図
図示の磁束Φ5を阻止することは同じである。
第４図Ａ，Ｂは集中電機子巻線型の発電機の場
合を示している。図中の符号１，６，７，１０，
１０′，Φ4，Φ5は夫々第２図に対応している。第
４図Ｂは第４図Ａの回転子７が180°回転した位置
にある場合を示している。図示実施例の場合に
も、磁束Φ5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。
合を示している。図中の符号１，６，７，１０，
１０′，Φ4，Φ5は夫々第２図に対応している。第
４図Ｂは第４図Ａの回転子７が180°回転した位置
にある場合を示している。図示実施例の場合に
も、磁束Φ5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、スリツト１０，１
０′をもうけることによつて、磁気抵抗を非対称
としており、回転子の機械的強度がそこなわれる
ことがない。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、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ツプ端を削り取つた形状
などの構成を採用することもできる。
０′をもうけることによつて、磁気抵抗を非対称
としており、回転子の機械的強度がそこなわれる
ことがない。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、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ツプ端を削り取つた形状
などの構成を採用することもできる。
(E) 発明の効果
以上説明した如く、本発明によれば、電機子電
流によつてつくられる磁束を有効に利用するよう
にしたブラシレス構造の回転電機を提供すること
が可能となる。
流によつてつくられる磁束を有効に利用するよう
にしたブラシレス構造の回転電機を提供すること
が可能となる。
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図は円型回転子に適用した一実施
例、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。また第５図および第６
図は従来の発電機を示す。 図中、１は電機子巻線、４は界磁巻線、５はダ
イオード、６は固定子、７は回転子、８はコンデ
ンサ、９は負荷、１０，１０′は夫々スリツトを
表す。
施例、第３図は円型回転子に適用した一実施
例、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。また第５図および第６
図は従来の発電機を示す。 図中、１は電機子巻線、４は界磁巻線、５はダ
イオード、６は固定子、７は回転子、８はコンデ
ンサ、９は負荷、１０，１０′は夫々スリツトを
表す。
Claims (1)
- 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つて発生
された磁束が上記界磁コイルによつて発生される
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20922384A JPS6188736A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20922384A JPS6188736A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 回転電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188736A JPS6188736A (ja) | 1986-05-07 |
| JPH0379940B2 true JPH0379940B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=16569385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20922384A Granted JPS6188736A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188736A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004002326A1 (de) * | 2004-01-16 | 2005-08-04 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Rotor |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20922384A patent/JPS6188736A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6188736A (ja) | 1986-05-07 |
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