JPH0773423B2 - 発電機 - Google Patents
発電機Info
- Publication number
- JPH0773423B2 JPH0773423B2 JP59264026A JP26402684A JPH0773423B2 JP H0773423 B2 JPH0773423 B2 JP H0773423B2 JP 59264026 A JP59264026 A JP 59264026A JP 26402684 A JP26402684 A JP 26402684A JP H0773423 B2 JPH0773423 B2 JP H0773423B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- generator
- rotor
- stator
- pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 66
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02K21/48—Generators with two or more outputs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は，発電機，特に磁極部と継鉄部とが一体に形成
されたステータを用いる小型発電機において，当該ステ
ータを上記継鉄部が□字型に構成されたいわば外鉄型の
構造とすると共に，ロータに対向した磁極部の位置にエ
キサイタ巻線をもうけるようにした発電機に関するもの
である。
されたステータを用いる小型発電機において，当該ステ
ータを上記継鉄部が□字型に構成されたいわば外鉄型の
構造とすると共に，ロータに対向した磁極部の位置にエ
キサイタ巻線をもうけるようにした発電機に関するもの
である。
磁極部と継鉄部とが，一体的に形成されたコアを用いた
従来の発電機は，第８図に示された構造を採用されてい
る。すなわち第８図において，符号21はステータであっ
て該ステータ21はステータ・コア21aと21bとから構成さ
れており，各ステータ・コア21a,21bにはロータ２に対
向して設けられた磁極部3,4が形成され，これらの磁極
部3,4を継ぐ継鉄部５が第８図図示の如く一体的なＵ字
形状のステータを形成している。ステータ・コア21a,21
bが図示を省略しているが嵌め合わされ一体化された継
鉄部５には発電巻線６とエキサイタ巻線８とが巻装され
ており，ロータ２には界磁巻線７が巻回されている。
従来の発電機は，第８図に示された構造を採用されてい
る。すなわち第８図において，符号21はステータであっ
て該ステータ21はステータ・コア21aと21bとから構成さ
れており，各ステータ・コア21a,21bにはロータ２に対
向して設けられた磁極部3,4が形成され，これらの磁極
部3,4を継ぐ継鉄部５が第８図図示の如く一体的なＵ字
形状のステータを形成している。ステータ・コア21a,21
bが図示を省略しているが嵌め合わされ一体化された継
鉄部５には発電巻線６とエキサイタ巻線８とが巻装され
ており，ロータ２には界磁巻線７が巻回されている。
このような構成の発電機は，回転する界磁巻線７に例え
ば図示されていないスリップ・リングを介して外部から
界磁電流を供給すると共に，エキサイタ巻線８に発生し
た電圧を図示されていない整流器で整流した上で上記界
磁巻線７に供給するようにした例えば自励型の発電方式
で，界磁電流を制御することにより，発電巻線６に定電
圧の交流電圧を発生させている。
ば図示されていないスリップ・リングを介して外部から
界磁電流を供給すると共に，エキサイタ巻線８に発生し
た電圧を図示されていない整流器で整流した上で上記界
磁巻線７に供給するようにした例えば自励型の発電方式
で，界磁電流を制御することにより，発電巻線６に定電
圧の交流電圧を発生させている。
継鉄部５に巻装される発電巻線６とエキサイタ巻線８と
の増線は，予め直線状の図示されていないボビンに上記
発電巻線６とエキサイタ巻線８とを巻回しておき，ステ
ータ・コア21a,21bでステータ21を形成する際継鉄部５
に上記発電巻線６とエキサイタ巻線８とが巻回されたボ
ビンを挿入し，ステータ・コア21a,21bとの嵌め合わせ
を行うことによって巻装され，組立られる。従って従来
の発電機はその構造が簡単でかつ組立性が良い特徴を備
えている。
の増線は，予め直線状の図示されていないボビンに上記
発電巻線６とエキサイタ巻線８とを巻回しておき，ステ
ータ・コア21a,21bでステータ21を形成する際継鉄部５
に上記発電巻線６とエキサイタ巻線８とが巻回されたボ
ビンを挿入し，ステータ・コア21a,21bとの嵌め合わせ
を行うことによって巻装され，組立られる。従って従来
の発電機はその構造が簡単でかつ組立性が良い特徴を備
えている。
しかしながら発電巻線６と別個の補助発電巻線を設けた
い場合，継鉄部５に巻回するしか方法がなく，巻線はす
べて発電巻線６と同相にしか巻けないので，例えばいわ
ゆる野中式といわれる進相電流を利用る発電機のよう
に，発電巻線と異なった位相の巻線が必要な方式に対処
できず，またブラシレス構造の発電機を実現することが
できない欠点があった。
い場合，継鉄部５に巻回するしか方法がなく，巻線はす
べて発電巻線６と同相にしか巻けないので，例えばいわ
ゆる野中式といわれる進相電流を利用る発電機のよう
に，発電巻線と異なった位相の巻線が必要な方式に対処
できず，またブラシレス構造の発電機を実現することが
できない欠点があった。
また負荷電流が増大するとき，電機子反作用によって図
示磁束Φが通る継鉄部５の磁気抵抗が実質上増大する。
このためにエキサイタ増線８に誘起される電圧が低下
し，第７図図示曲線Ｂの如く負荷電流−出力電圧特性が
いわゆる巻き込みを生じる特性となる。即ち，負荷電流
が増大するにつれて，上記の如くエキサイタ巻線８に生
じる電圧が低下し，この結果界磁巻線７に供給される界
磁電流が低下し，発電巻線６に生じる電圧が低下し，遂
には，上述の如く巻き込みを生じるようになる。このた
めに，例えば比較的大きい負荷をもった状態で，第９図
図示の発電機を起動しようとした場合などにおいて，電
圧が立上がらないようなことも生じる。
示磁束Φが通る継鉄部５の磁気抵抗が実質上増大する。
このためにエキサイタ増線８に誘起される電圧が低下
し，第７図図示曲線Ｂの如く負荷電流−出力電圧特性が
いわゆる巻き込みを生じる特性となる。即ち，負荷電流
が増大するにつれて，上記の如くエキサイタ巻線８に生
じる電圧が低下し，この結果界磁巻線７に供給される界
磁電流が低下し，発電巻線６に生じる電圧が低下し，遂
には，上述の如く巻き込みを生じるようになる。このた
めに，例えば比較的大きい負荷をもった状態で，第９図
図示の発電機を起動しようとした場合などにおいて，電
圧が立上がらないようなことも生じる。
本発明は，上記の欠点を解決することを目的としてお
り，従来の発電機の構造が簡単でその組立性が良い特徴
を保持しながら，発電巻線と位相を異にした電圧が得ら
れる発電機を提供することを目的としている。そしてそ
のため本発明の発電機は,2極の磁界を発生させる突極と
当該突極に巻回された界磁巻線とを有するロータと， 該ロータと対向して設けられた２極の突極を継鉄部に互
いに対向して備えると共に該突極を有する磁極部と当該
磁極部を継ぐ継鉄部とが一体に形成されたステータと， 該ステータ上に巻装された発電巻線とを備えた発電機に
おいて， 上記ステータは当該ステータを外鉄型に構成されると共
に当該継鉄部から上記ロータ側に向かって突出する一方
の突極の基部に上記発電巻線が集中巻で巻回されると共
に， 上記ステータ上の２つの突極の上記ロータと対向した対
向面位置にスロットを設けて該スロットと当該突極の外
周とにわたってエキサイタ巻線を巻回し， 当該エキサイタ巻線，上記発電巻線に発生する電圧と位
相を異にする電圧を発生させ， かつ当該エキサイタ巻線に発生された電圧によって自励
式に上記界磁巻線に界磁電流を供給するようにした ことを特徴としている。以下図面を参照しつつ説明す
る。
り，従来の発電機の構造が簡単でその組立性が良い特徴
を保持しながら，発電巻線と位相を異にした電圧が得ら
れる発電機を提供することを目的としている。そしてそ
のため本発明の発電機は,2極の磁界を発生させる突極と
当該突極に巻回された界磁巻線とを有するロータと， 該ロータと対向して設けられた２極の突極を継鉄部に互
いに対向して備えると共に該突極を有する磁極部と当該
磁極部を継ぐ継鉄部とが一体に形成されたステータと， 該ステータ上に巻装された発電巻線とを備えた発電機に
おいて， 上記ステータは当該ステータを外鉄型に構成されると共
に当該継鉄部から上記ロータ側に向かって突出する一方
の突極の基部に上記発電巻線が集中巻で巻回されると共
に， 上記ステータ上の２つの突極の上記ロータと対向した対
向面位置にスロットを設けて該スロットと当該突極の外
周とにわたってエキサイタ巻線を巻回し， 当該エキサイタ巻線，上記発電巻線に発生する電圧と位
相を異にする電圧を発生させ， かつ当該エキサイタ巻線に発生された電圧によって自励
式に上記界磁巻線に界磁電流を供給するようにした ことを特徴としている。以下図面を参照しつつ説明す
る。
第１図は本発明に係る発電機の一実施例構成，第２図
（Ａ）（Ｂ），第３図および第４図は夫々第１図図示構
成の発電機についての動作を説明する説明図，第５図は
第１図図示構成に対応する変形例，第６図は第１図図示
構造や第５図図示構造の発電機が適用される態様を説明
する説明図，第７図は本発明の発電機における負荷電流
−出力電圧特性を説明する説明図を示す。
（Ａ）（Ｂ），第３図および第４図は夫々第１図図示構
成の発電機についての動作を説明する説明図，第５図は
第１図図示構成に対応する変形例，第６図は第１図図示
構造や第５図図示構造の発電機が適用される態様を説明
する説明図，第７図は本発明の発電機における負荷電流
−出力電圧特性を説明する説明図を示す。
第１図において，符号１はステータ,2ないし７は既に説
明した第８図のものに対応している。ステータ１を構成
するステータ・コア1a,1bは，継鉄部５が□字型の外鉄
型構造をもち，該□字型の継鉄部５から内部に向かって
磁極部3,4がロータ２に対向するように突出している。
そして磁極部3,4のロータ２に対向する側の中央部には
スロット9,10がそれぞれ設けられ，該スロット9,10にエ
キサイタ巻線11,12が巻回されている。
明した第８図のものに対応している。ステータ１を構成
するステータ・コア1a,1bは，継鉄部５が□字型の外鉄
型構造をもち，該□字型の継鉄部５から内部に向かって
磁極部3,4がロータ２に対向するように突出している。
そして磁極部3,4のロータ２に対向する側の中央部には
スロット9,10がそれぞれ設けられ，該スロット9,10にエ
キサイタ巻線11,12が巻回されている。
第２図（Ａ）は，発電巻線６と交差する磁束Φ１が最大
となるロータ２の角位置を示している。また第２図
（Ｂ）は，エキサイタ巻線11,12と交差する磁束Φ２が
最大となるロータ２の角位置を示している。第２図
（Ａ）図示の状態から判る如く磁束Φ１が発電巻線６と
交差することによって発電巻線６に電圧を誘起させてい
るが，ロータ２が第２図（Ｂ）図示の角位置にあると
き，磁束Φ２は発電巻線６と交差することなく，磁極部
3,4においていわば漏洩磁路を通るようになっている。
第３図は発電巻線６に発生する電圧とエキサイタ巻線1
1,12に発生する電圧との位相関係をベクトル図にて示し
たものであって，実質上両者の間には90゜の位相差が存
在し，いわゆる野中式発電機の構造をとることが可能と
なる。
となるロータ２の角位置を示している。また第２図
（Ｂ）は，エキサイタ巻線11,12と交差する磁束Φ２が
最大となるロータ２の角位置を示している。第２図
（Ａ）図示の状態から判る如く磁束Φ１が発電巻線６と
交差することによって発電巻線６に電圧を誘起させてい
るが，ロータ２が第２図（Ｂ）図示の角位置にあると
き，磁束Φ２は発電巻線６と交差することなく，磁極部
3,4においていわば漏洩磁路を通るようになっている。
第３図は発電巻線６に発生する電圧とエキサイタ巻線1
1,12に発生する電圧との位相関係をベクトル図にて示し
たものであって，実質上両者の間には90゜の位相差が存
在し，いわゆる野中式発電機の構造をとることが可能と
なる。
第４図は，発電巻線６に流れる負荷電流による電機子反
作用が働く態様を示している。図示の磁束Φ３は負荷電
流によって発生された磁束を表している。図から判る如
く，仮に電機子反作用による磁束Φ３が極端に増大し，
それに伴って継鉄部５によって形成される磁路の磁気抵
抗が大となっても，第２図（Ｂ）や第４図図示磁束Φ２
は上記継鉄部５の磁気抵抗の増大にいわば無関係に通る
ことができる。このためエキサイタ巻線11,12に生じる
誘起電圧が非所望に低減することがなくなる。即ち，第
１図図示発電機の構造を採用する場合には，当該発電機
の負荷電流−出力電圧特性は，第７図図示曲線Ａの如く
巻き込みを生じない特性となる。
作用が働く態様を示している。図示の磁束Φ３は負荷電
流によって発生された磁束を表している。図から判る如
く，仮に電機子反作用による磁束Φ３が極端に増大し，
それに伴って継鉄部５によって形成される磁路の磁気抵
抗が大となっても，第２図（Ｂ）や第４図図示磁束Φ２
は上記継鉄部５の磁気抵抗の増大にいわば無関係に通る
ことができる。このためエキサイタ巻線11,12に生じる
誘起電圧が非所望に低減することがなくなる。即ち，第
１図図示発電機の構造を採用する場合には，当該発電機
の負荷電流−出力電圧特性は，第７図図示曲線Ａの如く
巻き込みを生じない特性となる。
また上述の如く，エキサイタ巻線11,12に生じる電圧を
合成した電圧が発電巻線６に生じる電圧に対して，略90
゜の位相差をもっていることから第６図図示回路図に示
す如く，エキサイタ巻線11,12にコンデンサ13を接続す
ると共に，界磁巻線７にダイオード14を接続して，いわ
ゆる野中式のブラシなし構造をもつ発電機に用いること
が可能となる。更に上記第６図図示の如き発電機を構成
した場合においては，第２図（Ａ）図示の態様と第２図
（Ｂ）図示態様とを比較することによって判る如く，エ
キサイタ巻線11,12にコンデンサ13を接続した際の当該
コンデンサ13に流れる電流は，発電巻線６に誘起される
電圧の電圧波形に対して影響を与えることが少ない。こ
のために，上記エキサイタ巻線11,12上に生じる第３次
の高調波成分を積極的に利用することができ，接続する
コンデンサ13の容量を小さくとることも可能となる。ま
た外鉄型の構造となっているために，巻線がすべて継鉄
部の内部におさめられる構造となる。
合成した電圧が発電巻線６に生じる電圧に対して，略90
゜の位相差をもっていることから第６図図示回路図に示
す如く，エキサイタ巻線11,12にコンデンサ13を接続す
ると共に，界磁巻線７にダイオード14を接続して，いわ
ゆる野中式のブラシなし構造をもつ発電機に用いること
が可能となる。更に上記第６図図示の如き発電機を構成
した場合においては，第２図（Ａ）図示の態様と第２図
（Ｂ）図示態様とを比較することによって判る如く，エ
キサイタ巻線11,12にコンデンサ13を接続した際の当該
コンデンサ13に流れる電流は，発電巻線６に誘起される
電圧の電圧波形に対して影響を与えることが少ない。こ
のために，上記エキサイタ巻線11,12上に生じる第３次
の高調波成分を積極的に利用することができ，接続する
コンデンサ13の容量を小さくとることも可能となる。ま
た外鉄型の構造となっているために，巻線がすべて継鉄
部の内部におさめられる構造となる。
第５図は第１図図示構成に対応する変形例を示し，図中
の符号は第１図に対応している。第５図図示の場合に
は，エキサイタ巻線12の位置を第１図図示の場合と変更
しているだけで，他は同様であり，動作も同様である。
の符号は第１図に対応している。第５図図示の場合に
は，エキサイタ巻線12の位置を第１図図示の場合と変更
しているだけで，他は同様であり，動作も同様である。
以上説明した如く，本発明によれば発電巻線と位相を異
にする位置にエキサイタ巻線を巻回して異なる位相の電
圧を発生させることができる。そして当該エキサイタ巻
線にコンデンサを接続しかつロータに巻回されている界
磁巻線の両端に整流ダイオードを接続することにより，
いわゆる野中式発電機といわれる自励式ブラシレス発電
機を容易に実現することができる。また本発明の発電機
はいわば外鉄型の構造を与えているので，構造が簡単で
組立性が良いという効果と共に，巻線が非所望に傷つけ
られることもない。
にする位置にエキサイタ巻線を巻回して異なる位相の電
圧を発生させることができる。そして当該エキサイタ巻
線にコンデンサを接続しかつロータに巻回されている界
磁巻線の両端に整流ダイオードを接続することにより，
いわゆる野中式発電機といわれる自励式ブラシレス発電
機を容易に実現することができる。また本発明の発電機
はいわば外鉄型の構造を与えているので，構造が簡単で
組立性が良いという効果と共に，巻線が非所望に傷つけ
られることもない。
第１図は本発明に係る発電機の一実施例構成，第２図
（Ａ）（Ｂ），第３図および第４図は夫々第１図図示構
成の発電機についての動作を説明する説明図，第５図は
第１図図示構成に対応する変形例，第６図は第１図図示
構造や第５図図示構造の発電機が適用される態様を説明
する説明図，第７図は本発明の発電機における負荷電流
−出力電圧特性を説明する説明図，第８図は従来の構造
を示す。 図中,1はステータ,2はロータ,3,4は磁極部,5は継鉄部,6
は発電巻線,7は界磁巻線,11,12はエキサイタ巻線を表
す。
（Ａ）（Ｂ），第３図および第４図は夫々第１図図示構
成の発電機についての動作を説明する説明図，第５図は
第１図図示構成に対応する変形例，第６図は第１図図示
構造や第５図図示構造の発電機が適用される態様を説明
する説明図，第７図は本発明の発電機における負荷電流
−出力電圧特性を説明する説明図，第８図は従来の構造
を示す。 図中,1はステータ,2はロータ,3,4は磁極部,5は継鉄部,6
は発電巻線,7は界磁巻線,11,12はエキサイタ巻線を表
す。
Claims (1)
- 【請求項１】２極の磁界を発生させる突極と当該突極に
巻回された界磁巻線とを有するロータと， 該ロータと対向して設けられた２極の突極を継鉄部に互
いに対向して備えると共に該突極を有する磁極部と当該
磁極部を継ぐ継鉄部とが一体に形成されたステータと， 該ステータ上に巻装された発電巻線とを備えた発電機に
おいて， 上記ステータは当該ステータを外鉄型に構成されると共
に当該継鉄部から上記ロータ側に向かって突出する一方
の突極の基部に上記発電巻線が集中巻で巻回されると共
に， 上記ステータ上の２つの突極の上記ロータと対向した対
向面位置にスロットを設けて該スロットと当該突極の外
周とにわたってエキサイタ巻線を巻回し， 当該エキサイタ巻線，上記発電巻線に発生する電圧と位
相を異にする電圧を発生させ， かつ当該エキサイタ巻線に発生された電圧によって自励
式に上記界磁巻線に界磁電流を供給するようにした ことを特徴とする発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264026A JPH0773423B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264026A JPH0773423B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142952A JPS61142952A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0773423B2 true JPH0773423B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17397518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59264026A Expired - Lifetime JPH0773423B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773423B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59189610A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Hitachi Metals Ltd | アモルフアス巻磁心 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59264026A patent/JPH0773423B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61142952A (ja) | 1986-06-30 |
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