JPH05211752A - 自動車用発電機 - Google Patents
自動車用発電機Info
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- JPH05211752A JPH05211752A JP4015242A JP1524292A JPH05211752A JP H05211752 A JPH05211752 A JP H05211752A JP 4015242 A JP4015242 A JP 4015242A JP 1524292 A JP1524292 A JP 1524292A JP H05211752 A JPH05211752 A JP H05211752A
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- Japan
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- winding
- output
- capacitor
- generator
- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部直流電力を取り出す自動車用発電機にお
いて小型で大出力を出すことのできるものを提供する。 【構成】 外部電力で界磁巻線２を磁極に対してロータ
(界磁部)を回転させ、このロータの磁極面に対向して磁
気回路を構成する電機子部に単相または多相の出力巻線
３を設けて、この出力巻線に電磁誘導する電気エネルギ
ーを整流器４で整流して所定の直流電力を出力端子６に
取出す自動車用発電機において、上記出力巻線３とは別
にこの出力巻線と同一の相数でかつ出力巻線より巻数を
多くし、かつ出力巻線と同一の配置をした第２の巻線９
を電機子部に設け、第２の巻線のすべての端子間にそれ
ぞれコンデンサー８を接続したことにより、コンデンサ
ーに流れる進み電流の作用で発電機内部の磁界を増加し
て小型化，大出力化をはかっている。
いて小型で大出力を出すことのできるものを提供する。 【構成】 外部電力で界磁巻線２を磁極に対してロータ
(界磁部)を回転させ、このロータの磁極面に対向して磁
気回路を構成する電機子部に単相または多相の出力巻線
３を設けて、この出力巻線に電磁誘導する電気エネルギ
ーを整流器４で整流して所定の直流電力を出力端子６に
取出す自動車用発電機において、上記出力巻線３とは別
にこの出力巻線と同一の相数でかつ出力巻線より巻数を
多くし、かつ出力巻線と同一の配置をした第２の巻線９
を電機子部に設け、第２の巻線のすべての端子間にそれ
ぞれコンデンサー８を接続したことにより、コンデンサ
ーに流れる進み電流の作用で発電機内部の磁界を増加し
て小型化，大出力化をはかっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は外部動力でロータを回転
させ、電機子部の出力巻線に電磁誘導する電気エネルギ
ーを整流して、所定の直流電力例えば、12Ｖまたは24Ｖ
を取り出し、バッテリーや複数の電気装置に電力を供給
する自動車用発電機の性能向上、特に小型軽量化に関す
るものである。
させ、電機子部の出力巻線に電磁誘導する電気エネルギ
ーを整流して、所定の直流電力例えば、12Ｖまたは24Ｖ
を取り出し、バッテリーや複数の電気装置に電力を供給
する自動車用発電機の性能向上、特に小型軽量化に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用発電機として特公昭39−
13665号公報に示されたもののように、外部動力でロー
タ(界磁部)を回転させ、該ロータの磁極面に対向して磁
気回路を構成する電機子部に単相又は多相の出力巻線を
配置し、この出力巻線に電磁誘導する電気エネルギーを
整流して12Ｖまたは24Ｖの直流電力を取り出す装置が提
案され実用化されている。
13665号公報に示されたもののように、外部動力でロー
タ(界磁部)を回転させ、該ロータの磁極面に対向して磁
気回路を構成する電機子部に単相又は多相の出力巻線を
配置し、この出力巻線に電磁誘導する電気エネルギーを
整流して12Ｖまたは24Ｖの直流電力を取り出す装置が提
案され実用化されている。
【０００３】従来の自動車用発電機の電気回路図を図３
に示し、図３において、１はロータの界磁巻線、２はブ
ラシ・スリップリング、３は電機子部の出力巻線、４は
整流器、５はバッテリー、６は出力端子、７は電圧調整
器、そして、Ｖは出力巻線１相に誘起する電圧、ＩＬは
前記電圧Ｖを測定している相の出力巻線に流れる出力電
流である。
に示し、図３において、１はロータの界磁巻線、２はブ
ラシ・スリップリング、３は電機子部の出力巻線、４は
整流器、５はバッテリー、６は出力端子、７は電圧調整
器、そして、Ｖは出力巻線１相に誘起する電圧、ＩＬは
前記電圧Ｖを測定している相の出力巻線に流れる出力電
流である。
【０００４】ロータの界磁巻線１にブラシ・スリップリ
ング２を介して電流が供給されることにより、このロー
タで発生した磁束は電機子部の出力巻線３に鎖交するの
で出力巻線の各相には夫々電圧Ｖが誘起する。この電圧
Ｖを整流器４で整流して直流電力とした後バッテリー５
や出力端子６を介して自動車内の各種負荷に電力を供給
する。
ング２を介して電流が供給されることにより、このロー
タで発生した磁束は電機子部の出力巻線３に鎖交するの
で出力巻線の各相には夫々電圧Ｖが誘起する。この電圧
Ｖを整流器４で整流して直流電力とした後バッテリー５
や出力端子６を介して自動車内の各種負荷に電力を供給
する。
【０００５】なお、整流器４で整流された後の直流電圧
は変動しないようにコントロールする必要があるため、
界磁巻線１に供給される電流を電圧調整器７で調整して
いる。また発電機内部には３相正弦波交流に近似の電流
が流れる。このために、電機子（ステータのコイル）が
磁界を構成し、ロータの磁界に干渉していわゆる電機子
反作用を生ずる。たとえば、３相交流が流れたとすれ
ば、ロータの磁界Ｆｏのほかに電機子電流による磁界Ｆ
ａが電機子反作用として生ずる。その結果、磁界Ｆｏ，
Ｆａの両者によって磁界Ｆ′が生じ、これが発電に有効
な磁界となる。これらの電圧，電流，磁界，Ｆｏ，Ｆ
ａ，Ｆ′，Ｖ，ＩＬの関係を簡易ベクトル図で表すと図
４のようになる。
は変動しないようにコントロールする必要があるため、
界磁巻線１に供給される電流を電圧調整器７で調整して
いる。また発電機内部には３相正弦波交流に近似の電流
が流れる。このために、電機子（ステータのコイル）が
磁界を構成し、ロータの磁界に干渉していわゆる電機子
反作用を生ずる。たとえば、３相交流が流れたとすれ
ば、ロータの磁界Ｆｏのほかに電機子電流による磁界Ｆ
ａが電機子反作用として生ずる。その結果、磁界Ｆｏ，
Ｆａの両者によって磁界Ｆ′が生じ、これが発電に有効
な磁界となる。これらの電圧，電流，磁界，Ｆｏ，Ｆ
ａ，Ｆ′，Ｖ，ＩＬの関係を簡易ベクトル図で表すと図
４のようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構造の自動車
用発電機は、図４からわかるように出力電流ＩＬによる
磁界Ｆａの作用により発電機内部の磁界Ｆ′はロータの
磁界Ｆｏより減少するので結果的に発電機の出力が減る
ことになり、必要出力を出すために発電機を大型にする
必要がある。
用発電機は、図４からわかるように出力電流ＩＬによる
磁界Ｆａの作用により発電機内部の磁界Ｆ′はロータの
磁界Ｆｏより減少するので結果的に発電機の出力が減る
ことになり、必要出力を出すために発電機を大型にする
必要がある。
【０００７】この問題を解決するために図５に示すよう
なコンデンサー接続手段が提案されており、この場合の
Ｆｏ，Ｆａ，Ｆ′，Ｖ，ＩＬの関係を簡易ベクトル図で
表すと図６のようになる。これは、コンデンサー８に流
れる進み電流Ｉｃを出力電流ＩＬに重畳させて電機子電
流による磁界Ｆａのベクトルを進ませることにより発電
機内部の磁界Ｆ′を大きくさせている。このことより、
発電機の出力を増大させることができる。
なコンデンサー接続手段が提案されており、この場合の
Ｆｏ，Ｆａ，Ｆ′，Ｖ，ＩＬの関係を簡易ベクトル図で
表すと図６のようになる。これは、コンデンサー８に流
れる進み電流Ｉｃを出力電流ＩＬに重畳させて電機子電
流による磁界Ｆａのベクトルを進ませることにより発電
機内部の磁界Ｆ′を大きくさせている。このことより、
発電機の出力を増大させることができる。
【０００８】しかしながら、自動車用発電機の出力電圧
は12Ｖまたは24Ｖで相対的に低い値である。又、コンデ
ンサーの保有エネルギーは（数１）に示す数式のように
電圧が低い場合は非常に少なくなってしまう。
は12Ｖまたは24Ｖで相対的に低い値である。又、コンデ
ンサーの保有エネルギーは（数１）に示す数式のように
電圧が低い場合は非常に少なくなってしまう。
【０００９】
【数１】
【００１０】従って、所定の進み電流Ｉｃを得るために
はコンデンサー容量を大きくさせる必要がある。一方、
一般的にコンデンサーの印加電圧が低い場合はコンデン
サー内部の誘電体絶縁物の厚さを薄くして耐電圧性能を
低下させ、その代わり容量を増加させることができる。
しかし、誘電体絶縁物の厚さを現在の技術力で最とも薄
くしてもコンデンサーの耐電圧を12Ｖまたは24Ｖまで低
下させることはできない。従って、耐電圧が高く寸法の
大きいコンデンサーを使用しなければならない。
はコンデンサー容量を大きくさせる必要がある。一方、
一般的にコンデンサーの印加電圧が低い場合はコンデン
サー内部の誘電体絶縁物の厚さを薄くして耐電圧性能を
低下させ、その代わり容量を増加させることができる。
しかし、誘電体絶縁物の厚さを現在の技術力で最とも薄
くしてもコンデンサーの耐電圧を12Ｖまたは24Ｖまで低
下させることはできない。従って、耐電圧が高く寸法の
大きいコンデンサーを使用しなければならない。
【００１１】このように、自動車用発電機の寸法を大き
くせずに出力を増大させる目的でコンデンサーを採用し
てもコンデンサーの寸法が大きくなり、結局自動車用発
電機の小型軽量化が実現されない。
くせずに出力を増大させる目的でコンデンサーを採用し
てもコンデンサーの寸法が大きくなり、結局自動車用発
電機の小型軽量化が実現されない。
【００１２】本発明は上記課題を解決し、小型で大出力
を出すことのできる自動車用発電機を提供することを目
的とする。
を出すことのできる自動車用発電機を提供することを目
的とする。
【００１３】
【問題を解決するための手段】本発明は、外部動力でロ
ータ(界磁部)を回転させ、該ロータの磁極面に対向して
磁気回路を構成する電機子部に単相又は多相の出力巻線
を設け、該出力巻線に電磁誘導する電気エネルギーを整
流して、所定の直流電力を取り出す自動車用発電機にお
いて、前記出力巻線とは別に該出力巻線と同一の相数で
巻数を多くし、かつ出力巻線と同一の配置をした第２の
巻線を電機子部に設け、該第２の巻線のすべての端子間
にそれぞれコンデンサーを接続したことを特徴とする。
ータ(界磁部)を回転させ、該ロータの磁極面に対向して
磁気回路を構成する電機子部に単相又は多相の出力巻線
を設け、該出力巻線に電磁誘導する電気エネルギーを整
流して、所定の直流電力を取り出す自動車用発電機にお
いて、前記出力巻線とは別に該出力巻線と同一の相数で
巻数を多くし、かつ出力巻線と同一の配置をした第２の
巻線を電機子部に設け、該第２の巻線のすべての端子間
にそれぞれコンデンサーを接続したことを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明によれば、第２の巻線に電磁誘導する電
圧は出力巻線に電磁誘導する電圧よりも大きくなるた
め、この第２の巻線の端子間に接続されたコンデンサー
には高い電圧が印加され、所定の進み電流を得るために
必要なコンデンサーの容量は小さいもので良いことにな
る。従って、小さいコンデンサーを使用して小型で大出
力を出すことのできる自動車用発電機を提供することが
できる。
圧は出力巻線に電磁誘導する電圧よりも大きくなるた
め、この第２の巻線の端子間に接続されたコンデンサー
には高い電圧が印加され、所定の進み電流を得るために
必要なコンデンサーの容量は小さいもので良いことにな
る。従って、小さいコンデンサーを使用して小型で大出
力を出すことのできる自動車用発電機を提供することが
できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例による自動車用発
電機の電気回路図である。図１において、９は電機子部
に設けられ出力巻線３とは別に該出力巻線３と同一の相
数でかつ出力巻線３より巻数を多くし、かつ出力巻線３
と同一の配置をした第２の巻線、８は上記第２の巻線９
のすべての端子間にそれぞれ接続されたコンデンサ、Ｖ
ｃ′は第２の巻線９の１相に誘起する電圧、Ｉｃ′は電
圧Ｖｃ′を測定している相の第２の巻線９に流れる電流
である。その他、前述した図３と同じ要素には同一符号
で示し、その説明を省略する。なお説明の便宜上、Ｖ′
は出力巻線１相に誘起する電圧、ＩＬ′は電圧Ｖ′を測
定している相の出力巻線に流れる出力電流である。
電機の電気回路図である。図１において、９は電機子部
に設けられ出力巻線３とは別に該出力巻線３と同一の相
数でかつ出力巻線３より巻数を多くし、かつ出力巻線３
と同一の配置をした第２の巻線、８は上記第２の巻線９
のすべての端子間にそれぞれ接続されたコンデンサ、Ｖ
ｃ′は第２の巻線９の１相に誘起する電圧、Ｉｃ′は電
圧Ｖｃ′を測定している相の第２の巻線９に流れる電流
である。その他、前述した図３と同じ要素には同一符号
で示し、その説明を省略する。なお説明の便宜上、Ｖ′
は出力巻線１相に誘起する電圧、ＩＬ′は電圧Ｖ′を測
定している相の出力巻線に流れる出力電流である。
【００１７】図２は図１の電圧，電流，磁界の関係を簡
易ベクトル図に表したものである。発電に有効な磁界
Ｆ′′は、ロータ（界磁部）の磁界Ｆｏ′と、電流Ｉ
Ｌ′による磁界Ｆａ′と、電流Ｉｃ′による磁界Ｆｃ′
との３者によるベクトル和となる。
易ベクトル図に表したものである。発電に有効な磁界
Ｆ′′は、ロータ（界磁部）の磁界Ｆｏ′と、電流Ｉ
Ｌ′による磁界Ｆａ′と、電流Ｉｃ′による磁界Ｆｃ′
との３者によるベクトル和となる。
【００１８】ここで、第２の巻線９は出力巻線３よりも
巻数が多いのでこれに電磁誘導する電圧Ｖｃ′は、出力
巻線３に電磁誘導する電圧Ｖ′よりも大きくなり、この
第２の巻線９の端子間に接続されたコンデンサー８には
高い電圧が印加され、所定の進み電流Ｉｃ′を得るため
に必要なコンデンサー８の容量は小さいもので良いこと
になる。
巻数が多いのでこれに電磁誘導する電圧Ｖｃ′は、出力
巻線３に電磁誘導する電圧Ｖ′よりも大きくなり、この
第２の巻線９の端子間に接続されたコンデンサー８には
高い電圧が印加され、所定の進み電流Ｉｃ′を得るため
に必要なコンデンサー８の容量は小さいもので良いこと
になる。
【００１９】また、第２の巻線９に流れる電流Ｉｃ′は
比較的小さい値であるため巻線は細いもので良く、第２
の巻線を設けることにより自動車用発電機の大きさを大
きくする必要はない。従って、小さいコンデンサーを使
用して小型で大出力を出すことのできる自動車用発電機
を提供することができる。
比較的小さい値であるため巻線は細いもので良く、第２
の巻線を設けることにより自動車用発電機の大きさを大
きくする必要はない。従って、小さいコンデンサーを使
用して小型で大出力を出すことのできる自動車用発電機
を提供することができる。
【００２０】なお、図１ではコンデンサー８の接続をデ
ルタにしているが、スターにしても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
ルタにしているが、スターにしても同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
【００２１】また、第２の巻線９のリアクタンスとコン
デンサー８の静電容量により共振現象が発生し、コンデ
ンサー８の電流又は電圧が異常に上昇する場合が考えら
れるので、このときはコンデンサー８を第２の巻線９か
ら切り離すスイッチ手段を設けると、安全性の高い自動
車用発電機を提供することができる。
デンサー８の静電容量により共振現象が発生し、コンデ
ンサー８の電流又は電圧が異常に上昇する場合が考えら
れるので、このときはコンデンサー８を第２の巻線９か
ら切り離すスイッチ手段を設けると、安全性の高い自動
車用発電機を提供することができる。
【００２２】更に、第２の巻線９に発生する高い電圧の
電気エネルギーを利用してロータの界磁巻線１や高電圧
駆動負荷に電力を供給することにより、更に使用用途の
広い自動車用発電機を提供することができる。
電気エネルギーを利用してロータの界磁巻線１や高電圧
駆動負荷に電力を供給することにより、更に使用用途の
広い自動車用発電機を提供することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の自動車用発
電機は、外部動力でロータを回転させ、該ロータの磁極
面に対向して磁気回路を構成する電機子部に単相又は多
相の出力巻線を設け、出力巻線に電磁誘導する電気エネ
ルギーを整流して、所定の直流電力を取り出す自動車用
発電機において、前記出力巻線とは別に出力巻線と同一
の相数で巻数を多くし、かつ出力巻線と同一の配置をし
た第２の巻線を電機子部に設け、該第２の巻線のすべて
の端子間にそれぞれコンデンサーを接続した構成とする
ことにより、第２の巻線に電磁誘導する電圧は出力巻線
に電磁誘導する電圧よりも大きくなるため、この第２の
巻線の端子間に接続されたコンデンサーには高い電圧が
印加され、所定の進み電流を得るために必要なコンデン
サーの容量は小さいもので良いことになり、小さいコン
デンサーを使用して小型で大出力を出すことのできる自
動車用発電機を提供することができる。
電機は、外部動力でロータを回転させ、該ロータの磁極
面に対向して磁気回路を構成する電機子部に単相又は多
相の出力巻線を設け、出力巻線に電磁誘導する電気エネ
ルギーを整流して、所定の直流電力を取り出す自動車用
発電機において、前記出力巻線とは別に出力巻線と同一
の相数で巻数を多くし、かつ出力巻線と同一の配置をし
た第２の巻線を電機子部に設け、該第２の巻線のすべて
の端子間にそれぞれコンデンサーを接続した構成とする
ことにより、第２の巻線に電磁誘導する電圧は出力巻線
に電磁誘導する電圧よりも大きくなるため、この第２の
巻線の端子間に接続されたコンデンサーには高い電圧が
印加され、所定の進み電流を得るために必要なコンデン
サーの容量は小さいもので良いことになり、小さいコン
デンサーを使用して小型で大出力を出すことのできる自
動車用発電機を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例による自動車用発電機の電気
回路図である
回路図である
【図２】図１の電圧，電流，磁界の関係を表した簡易ベ
クトル図である
クトル図である
【図３】従来の自動車用発電機の電気回路図である
【図４】図３の電圧，電流，磁界の関係を表した簡易ベ
クトル図である
クトル図である
【図５】従来の自動車用発電機の他の例の電気回路図で
ある
ある
【図６】図５の電圧，電流，磁界の関係を表した簡易ベ
クトル図である
クトル図である
１…ロータの界磁巻線、 ２…ブラシ・スリップリン
グ、 ３…電機子部の出力巻線、 ４…整流器、 ５…
バッテリー、 ６…出力端子、 ７…電圧調整器、８…
コンデンサー、 ９…電機子部に設けられた第２の巻
線、 Ｖ′…出力巻線１相に誘起する電圧、 ＩＬ′…
電圧Ｖ′を測定している相の出力巻線に流れる出力電
流、 Ｖｃ′…第２の巻線９の１相に誘起する電圧、
Ｉｃ′…電圧Ｖｃ′を測定している相の第２の巻線９に
流れる電流。
グ、 ３…電機子部の出力巻線、 ４…整流器、 ５…
バッテリー、 ６…出力端子、 ７…電圧調整器、８…
コンデンサー、 ９…電機子部に設けられた第２の巻
線、 Ｖ′…出力巻線１相に誘起する電圧、 ＩＬ′…
電圧Ｖ′を測定している相の出力巻線に流れる出力電
流、 Ｖｃ′…第２の巻線９の１相に誘起する電圧、
Ｉｃ′…電圧Ｖｃ′を測定している相の第２の巻線９に
流れる電流。
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
Claims (3)
- 【請求項１】 外部動力でロータを回転させ、該ロータ
部の磁極面に対向して磁気回路を構成する電機子部に単
相又は多相の出力巻線を設け、該出力巻線に電磁誘導す
る電気エネルギーを整流して、所定の直流電力を取り出
す自動車用発電機において、 前記出力巻線とは別に該出力巻線と同一の相数で巻数を
多くし、かつ出力巻線と同一の配置をした第２の巻線を
前記電機子部に設け、該第２の巻線のすべての端子間に
それぞれコンデンサーを接続したことを特徴とする自動
車用発電機。 - 【請求項２】コンデンサーの電流又は電圧が異常に上昇
したとき、該コンデンサーを第２の巻線から切り離すこ
とを特徴とする請求項１記載の自動車用発電機。 - 【請求項３】第２の巻線に発生する電気エネルギーを、
ロータや高電圧負荷に供給することを特徴とする請求項
１，及び請求項２記載の自動車用発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4015242A JPH05211752A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 自動車用発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4015242A JPH05211752A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 自動車用発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211752A true JPH05211752A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=11883396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4015242A Pending JPH05211752A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 自動車用発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05211752A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739677A (en) * | 1995-04-24 | 1998-04-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Vehicle power generating system |
| WO2012053567A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 日本電産株式会社 | 発電機 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4015242A patent/JPH05211752A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739677A (en) * | 1995-04-24 | 1998-04-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Vehicle power generating system |
| WO2012053567A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 日本電産株式会社 | 発電機 |
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