JPS608545Y2 - 発電機 - Google Patents
発電機Info
- Publication number
- JPS608545Y2 JPS608545Y2 JP13546574U JP13546574U JPS608545Y2 JP S608545 Y2 JPS608545 Y2 JP S608545Y2 JP 13546574 U JP13546574 U JP 13546574U JP 13546574 U JP13546574 U JP 13546574U JP S608545 Y2 JPS608545 Y2 JP S608545Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- armature
- fixed
- magnetic poles
- movable armature
- movable
- 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
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は自転車等に装備される発電機に関し、詳しく
は直列に接続された固定電機子の巻線と可動電機子の巻
線の両端に誘導される起電力を、上記可動電機子側を回
動制御することにより、起電力の位相角を変化させて所
定値以下に常に制御し、たとえば自転車ランプ等の焼損
が防止できるようにした発電機に関するものである。
は直列に接続された固定電機子の巻線と可動電機子の巻
線の両端に誘導される起電力を、上記可動電機子側を回
動制御することにより、起電力の位相角を変化させて所
定値以下に常に制御し、たとえば自転車ランプ等の焼損
が防止できるようにした発電機に関するものである。
すでに、この種発電機として考案者等が実開昭４９−６
７３２’ｔにおいて明示したように、分割ケース内で互
に対向し、かつ回転自在に支持された磁極と、上記磁極
間に位置し、かつ上記ケースに固定された円盤状の固定
電機子と、上記磁極の回転によって生起される回転磁界
で上記磁極の回転によって生起される回転磁界で上記磁
極の回転方向と同方向へ回転する円盤状の可動電機子と
を上記ケース内に支持された回転軸にそれぞれ軸方向に
対向して配置し、上記固定電機子に配設された電機子巻
線と可動電機子板に配設された電機子巻線とを直列接続
して、上記磁極の回転により固定および可動電機子の各
電機子巻線に誘起される起電力を、上記可動電機子と固
定側部材との間に連結した旋回制御用のばね部材で制御
されるようにしたものが案出されている。
７３２’ｔにおいて明示したように、分割ケース内で互
に対向し、かつ回転自在に支持された磁極と、上記磁極
間に位置し、かつ上記ケースに固定された円盤状の固定
電機子と、上記磁極の回転によって生起される回転磁界
で上記磁極の回転によって生起される回転磁界で上記磁
極の回転方向と同方向へ回転する円盤状の可動電機子と
を上記ケース内に支持された回転軸にそれぞれ軸方向に
対向して配置し、上記固定電機子に配設された電機子巻
線と可動電機子板に配設された電機子巻線とを直列接続
して、上記磁極の回転により固定および可動電機子の各
電機子巻線に誘起される起電力を、上記可動電機子と固
定側部材との間に連結した旋回制御用のばね部材で制御
されるようにしたものが案出されている。
このばねの起電力制御作用につき詳述すると、たとえば
可動電機子を完全固定状態に保持しておけば、可動、固
定画電機子の各コイルの位相が全く一致しているため、
端子出力電圧は第４図に破線Ｈで示すごとく、回転速度
に比例して上昇することになり、直ちに所定電圧を越え
、球切れすることになる。
可動電機子を完全固定状態に保持しておけば、可動、固
定画電機子の各コイルの位相が全く一致しているため、
端子出力電圧は第４図に破線Ｈで示すごとく、回転速度
に比例して上昇することになり、直ちに所定電圧を越え
、球切れすることになる。
そこで可動電機子を磁極回転速度に応じて固定電機子に
対し若干ずらせてやれば、両電機子間を鎖交する回転磁
界の鎖交タイミングがずれることにより位相がずれ、結
局出力電圧が減少することになる。
対し若干ずらせてやれば、両電機子間を鎖交する回転磁
界の鎖交タイミングがずれることにより位相がずれ、結
局出力電圧が減少することになる。
ここで、可動電機子を固定電機子に対しどれ位ずらせて
やれば良いかについて説明する。
やれば良いかについて説明する。
第５図Ａは、走行速度に対する端子電圧を表わしたもの
で、固定電機子に対し可動電機子を、ある一定角度（機
械角）だけ回転させてずらした位置に保持したままで、
走行速度、つまり回転磁界の速さを変化させて、その時
の端子電圧を測定したところ、直線的に比例して電圧が
上昇することが判る。
で、固定電機子に対し可動電機子を、ある一定角度（機
械角）だけ回転させてずらした位置に保持したままで、
走行速度、つまり回転磁界の速さを変化させて、その時
の端子電圧を測定したところ、直線的に比例して電圧が
上昇することが判る。
端子電圧は実際には６Ｖ以上を必要としないので、それ
ぞれずらした角度で、６Ｖに達するときの回転速度値が
Ｌｔｔ Ｌ２”・・Ｌｎで表される。
ぞれずらした角度で、６Ｖに達するときの回転速度値が
Ｌｔｔ Ｌ２”・・Ｌｎで表される。
第５図Ｂは、縦軸に回転トルク、横軸に角度（機械角）
をとり、各回転速度を維持した状態で可動電機子を固定
電機子に対して除々にずらしてみたときの可動電機子に
加わる回転トルクを表わしたものである。
をとり、各回転速度を維持した状態で可動電機子を固定
電機子に対して除々にずらしてみたときの可動電機子に
加わる回転トルクを表わしたものである。
そこで第５図Ｂにおいて、先の第５図Ａで得られた回転
速度Ｌ１． Ｌ２・・・Ｌｎの値をプロットしてみれば
、第５図Ｂのａで示される回転トルク曲線が得られる。
速度Ｌ１． Ｌ２・・・Ｌｎの値をプロットしてみれば
、第５図Ｂのａで示される回転トルク曲線が得られる。
この場合、端子電圧を６ｖに維持しようとする目的から
して、この回転トルク曲線ａは、つまり可動電機子を各
旋回位置に引張って保持しようとする制御トルク曲線に
他ならず、こうして、第４図に一点鎖線Ｒで示す所定電
圧の理想特性を得るには、制動特性を第５図Ｃに曲線ａ
で示す負特性にすればよいことがわかる。
して、この回転トルク曲線ａは、つまり可動電機子を各
旋回位置に引張って保持しようとする制御トルク曲線に
他ならず、こうして、第４図に一点鎖線Ｒで示す所定電
圧の理想特性を得るには、制動特性を第５図Ｃに曲線ａ
で示す負特性にすればよいことがわかる。
しかるに、先に説明したこの考案者らの従来例では、旋
回制御手段がばね部材のため、上記制動特性が第５図Ｃ
に直線すで示す正特性にならざるを得す、第４図に示す
二点鎖線特性Ｓのごとく制御開始時点Ｋが早く、これが
ため、位相が早目にずれることにより、初期値が低くあ
られれ、しかも回転速度が高くなるにつれて制御トルク
も増大し可動電機子が必要な位置まで回動しにくく、位
相差が充分にとれない。
回制御手段がばね部材のため、上記制動特性が第５図Ｃ
に直線すで示す正特性にならざるを得す、第４図に示す
二点鎖線特性Ｓのごとく制御開始時点Ｋが早く、これが
ため、位相が早目にずれることにより、初期値が低くあ
られれ、しかも回転速度が高くなるにつれて制御トルク
も増大し可動電機子が必要な位置まで回動しにくく、位
相差が充分にとれない。
結局高速時では出力電圧が所定電圧以上になり、理想特
性Ｒを得ることができず球切れを生じるおそれがある。
性Ｒを得ることができず球切れを生じるおそれがある。
この考案は可動電機子の旋回角度に対する制動トルクを
、固定部材に対して固定された永久磁石と可動電機子側
に保持されて上記永久磁石に対向する永久磁石とからな
る旋回制御手段によって負特性に設定することにより、
回転速度と出力電圧との関係を理想特性に近すけて、信
頼度の高い発電機を提供することを目的とするもので、
以下、この考案の実施例を図面で説明する。
、固定部材に対して固定された永久磁石と可動電機子側
に保持されて上記永久磁石に対向する永久磁石とからな
る旋回制御手段によって負特性に設定することにより、
回転速度と出力電圧との関係を理想特性に近すけて、信
頼度の高い発電機を提供することを目的とするもので、
以下、この考案の実施例を図面で説明する。
第１図、第２図において、１は自転車タイヤ等に転接す
るローラ２を有する回転子軸、３，４は軸方向へ互に離
間して対向配設され、回転子軸１に固着された円盤状の
回転子、５，６は回転子３．４の各対向面において、円
周方向へ複数個固着された互に異極の永久磁石からなる
磁極、７゜８は磁極５，６に対面し、これらの磁極５，
６間に配置された円盤状電機子で、固定電機子７と、可
動電機子８とからなり、固定電機子７は２分割されたケ
ース９，１０間に挟持固定され、可動電機子８は円周方
向へ所定角度だけ旋回自在に支持されており、これら固
定電機子７と可動電機子８にはそれぞれ円周方向に複数
個直列接続された電機子巻線１１．１２が巻装されてい
る。
るローラ２を有する回転子軸、３，４は軸方向へ互に離
間して対向配設され、回転子軸１に固着された円盤状の
回転子、５，６は回転子３．４の各対向面において、円
周方向へ複数個固着された互に異極の永久磁石からなる
磁極、７゜８は磁極５，６に対面し、これらの磁極５，
６間に配置された円盤状電機子で、固定電機子７と、可
動電機子８とからなり、固定電機子７は２分割されたケ
ース９，１０間に挟持固定され、可動電機子８は円周方
向へ所定角度だけ旋回自在に支持されており、これら固
定電機子７と可動電機子８にはそれぞれ円周方向に複数
個直列接続された電機子巻線１１．１２が巻装されてい
る。
１３．１４は互いに同軸上に相嵌合して、それぞれ固定
可動電機子７，８に固着された筒形の永久磁石で、これ
ら筒形の永久磁石１３．１４によって可動電機子８の旋
回制御手段１９を構威し、磁極５，６と電機子巻線１２
との相互間に生じる電磁力により可動電機子８が旋回し
ようとするのを制御する方向に制御トルクが働くように
、互の磁極が対向して配設されている（第３図）。
可動電機子７，８に固着された筒形の永久磁石で、これ
ら筒形の永久磁石１３．１４によって可動電機子８の旋
回制御手段１９を構威し、磁極５，６と電機子巻線１２
との相互間に生じる電磁力により可動電機子８が旋回し
ようとするのを制御する方向に制御トルクが働くように
、互の磁極が対向して配設されている（第３図）。
１５は両電機子７，８に設けられたスペーサ、１６゜１
７はケース９，１０に固定電機子７を固定するボルトお
よびナツト、１８は永久磁石１３．１４との間に介挿さ
れた滑性フィルムである。
７はケース９，１０に固定電機子７を固定するボルトお
よびナツト、１８は永久磁石１３．１４との間に介挿さ
れた滑性フィルムである。
第３図に示すように、永久磁石１３と１４の異極同志が
全面的に対面している場合は永久磁極１３と１４間の吸
引力が最大、つまり磁極５，６と電機子巻線１２との相
互間に生じる電磁力により可動電機子８が旋回しようと
するのを制御する制動トルクが最大の状態にある。
全面的に対面している場合は永久磁極１３と１４間の吸
引力が最大、つまり磁極５，６と電機子巻線１２との相
互間に生じる電磁力により可動電機子８が旋回しようと
するのを制御する制動トルクが最大の状態にある。
ローラ２の回転、すなられち回転子軸１の回転速度の増
大によって、固定可動電機子７，８に誘導される起電力
が増大し、所定の回転速度以上になると、制動トルクの
最大値をこえる電磁力が可動電機子８に加わり、可動電
機子８は旋回し始め、同時に可動電機子８に固着された
永久磁石１４も回転する。
大によって、固定可動電機子７，８に誘導される起電力
が増大し、所定の回転速度以上になると、制動トルクの
最大値をこえる電磁力が可動電機子８に加わり、可動電
機子８は旋回し始め、同時に可動電機子８に固着された
永久磁石１４も回転する。
そして永久磁石１４が回転するに従って、同極同志が対
面する部分が増えるため、制動トルクも減少する。
面する部分が増えるため、制動トルクも減少する。
しかしながら永久磁石１３と１４の同極同志の反発力に
よって永久磁石１４が回転方向と逆方向に押し戻される
ため、制動トルクは完全に零にならないで第６図に示す
ように減衰曲線になる。
よって永久磁石１４が回転方向と逆方向に押し戻される
ため、制動トルクは完全に零にならないで第６図に示す
ように減衰曲線になる。
同図からも明らかなように可動電機子８の旋回角度の増
大にともなって制動トルクが減少する、第５図Ｃに示す
いわゆる負特性ａであることから、その出力電圧は第４
図に示す特性下のごとく、制御開始時点へか所定電圧近
くまで遅れ、所定回転数以上においては、制動トルクが
減少することにより、可動電機子７が回動旋回し易くな
って、位相差を充分大きくとれ、こうして出力電圧Ｅは
所定値に維持され、回転速度と出力電圧との関係が理想
特性にほぼ等しいものが得られる。
大にともなって制動トルクが減少する、第５図Ｃに示す
いわゆる負特性ａであることから、その出力電圧は第４
図に示す特性下のごとく、制御開始時点へか所定電圧近
くまで遅れ、所定回転数以上においては、制動トルクが
減少することにより、可動電機子７が回動旋回し易くな
って、位相差を充分大きくとれ、こうして出力電圧Ｅは
所定値に維持され、回転速度と出力電圧との関係が理想
特性にほぼ等しいものが得られる。
。以上の実施例のように、永久磁石を用いて負特性の制
御トルクを得るようにすれば製作も容易である。
御トルクを得るようにすれば製作も容易である。
なお、上記実施例における永久磁石１３．１４はそれぞ
れ筒形のものを同軸的に嵌合したものであるが、円盤状
のものを対設してもよい。
れ筒形のものを同軸的に嵌合したものであるが、円盤状
のものを対設してもよい。
この考案は上述のように固定部材側の永久磁石と可動電
機子側の永久磁石で旋回制御手段を構成して可動電機子
の旋回角度に対する制御トルクを負特性にしたから、回
転速度、出力電圧特性が理想特性に近い発電機を提供す
ることができる。
機子側の永久磁石で旋回制御手段を構成して可動電機子
の旋回角度に対する制御トルクを負特性にしたから、回
転速度、出力電圧特性が理想特性に近い発電機を提供す
ることができる。
第１図この考案による発電機の一例を示す断面図、第２
図は同分解斜視図、第３図は同要部の説明図、第４図は
回転速度に対する出力電圧の特性図、第５図Ａは走行速
度に対する出力電圧を示す特性図、第５図Ｂは固定電機
子に対して可動電機子がずれた場合の可動電機子に加わ
る回転トルクの特性図、第５図Ｃは従来との比較におけ
る旋回角度と制動トルクとの関係を示す特性図、第６図
は旋回角度に対する制動トルクを実測した特性図である
。 ５．６・・・・・・磁極、７・・・・・・固定電機子、
８・・・・・・可動電機子、９，１０・・・・・・分割
ケース（固定側部材）、１１，１２・・・・・・電機子
巻線、１３，１４・・・・・・永久磁石、１９・・・・
・・旋回制御手段。
図は同分解斜視図、第３図は同要部の説明図、第４図は
回転速度に対する出力電圧の特性図、第５図Ａは走行速
度に対する出力電圧を示す特性図、第５図Ｂは固定電機
子に対して可動電機子がずれた場合の可動電機子に加わ
る回転トルクの特性図、第５図Ｃは従来との比較におけ
る旋回角度と制動トルクとの関係を示す特性図、第６図
は旋回角度に対する制動トルクを実測した特性図である
。 ５．６・・・・・・磁極、７・・・・・・固定電機子、
８・・・・・・可動電機子、９，１０・・・・・・分割
ケース（固定側部材）、１１，１２・・・・・・電機子
巻線、１３，１４・・・・・・永久磁石、１９・・・・
・・旋回制御手段。
Claims (1)
- 分割ケース９，１０内で互に対向し、かつ回転自在に支
持された磁極５，６と、上記磁極５，６間に位置し、か
つ固定側部材９，１０に固定された円盤状固定電機子７
と、上記磁極５，６の回転によって生起される回転磁界
で上記磁極５，６の回転方向と同方向へ回転する円盤状
可動電機子８とを上記分割ケース９，１０内に支持され
た回転軸１にそれぞれ軸方向に対向して配置し、上記固
定電機子７に配設された電機子巻線１１と可動電機子８
に配設された電機子巻線１２と直列接続して、上記磁極
５，６の回転により固定および可動電機子７，８の電機
子巻線１１．１２の両端に誘起される起電力を、上記可
動電機子８と固定側部材９，１０との間に介在した旋回
制御手段１９で一定値に制御されるように構成した発電
機において、所定回転数以上における可動電機子８の旋
回角度に対する上記旋回制御手段１９を固定部材９．１
０側に対して固定された永久磁石１３と可動電機子８に
保持されて上記永久磁石１３に異極で対向する永久磁石
１４とで構成して、上記旋回制御手段１９による制動ト
ルクを負特性に設定したことを特徴とする発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13546574U JPS608545Y2 (ja) | 1974-11-07 | 1974-11-07 | 発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13546574U JPS608545Y2 (ja) | 1974-11-07 | 1974-11-07 | 発電機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5161209U JPS5161209U (ja) | 1976-05-14 |
| JPS608545Y2 true JPS608545Y2 (ja) | 1985-03-26 |
Family
ID=28404098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13546574U Expired JPS608545Y2 (ja) | 1974-11-07 | 1974-11-07 | 発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608545Y2 (ja) |
-
1974
- 1974-11-07 JP JP13546574U patent/JPS608545Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5161209U (ja) | 1976-05-14 |
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