JPS61116954A - 発電機 - Google Patents
発電機Info
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- JPS61116954A JPS61116954A JP23608084A JP23608084A JPS61116954A JP S61116954 A JPS61116954 A JP S61116954A JP 23608084 A JP23608084 A JP 23608084A JP 23608084 A JP23608084 A JP 23608084A JP S61116954 A JPS61116954 A JP S61116954A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（Ａ）産業上の利用分野
本発明は９発電機に関し、特に永久磁石界磁をもつ発電
機に電機子反作用を積極的に利用する構造を採用した発
電機に関するものである。
機に電機子反作用を積極的に利用する構造を採用した発
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
来から小型の発電機においては、界磁に永久磁石を使用
したいわゆる磁石式の発電機が知られている。当該磁石
式の発電機は、界磁巻線を必要としないため構造が簡単
となるという長所を有する反面、界Ｍ１磁束を制御する
ことができないため。
来から小型の発電機においては、界磁に永久磁石を使用
したいわゆる磁石式の発電機が知られている。当該磁石
式の発電機は、界磁巻線を必要としないため構造が簡単
となるという長所を有する反面、界Ｍ１磁束を制御する
ことができないため。
負荷の変動に伴う電圧変動が大きいという欠点を有して
いる。従って、上記磁石式の発電機は、定負荷用に限ら
れることが多く、変動負荷に使用される場合には１例え
ば電圧調整器を別途にそなえ。
いる。従って、上記磁石式の発電機は、定負荷用に限ら
れることが多く、変動負荷に使用される場合には１例え
ば電圧調整器を別途にそなえ。
電圧変動率を改善する必要があった。
また、比較的に構造が簡単でありかつ上記の如き電圧調
整器を必要としない発電機として、第５図および第６図
に示す如きいわゆる野牛式の発電機が知られている。
整器を必要としない発電機として、第５図および第６図
に示す如きいわゆる野牛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ｔ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。
、２は固定子上に上記電機子巻線１に対してｔ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図に示す野牛式発電機の場合１回転子７のわずかの
残留磁気によるエキサイタ巻線２に接続されたコンデン
サ３の回路の自己励磁によって界磁＠線４に電流が流れ
るとダイオード５によって整流され１回転子７に磁極が
生じる。このために。
残留磁気によるエキサイタ巻線２に接続されたコンデン
サ３の回路の自己励磁によって界磁＠線４に電流が流れ
るとダイオード５によって整流され１回転子７に磁極が
生じる。このために。
ｉｔ電機子巻線とエキサイタ巻線２とに交番電圧が誘起
される。このとき９．エキサイタ巻線２に誘起された電
圧によってコンデンサ３を介して進相電ａ
′ｆ′−”′流４・当該進相電流″″″＜４磁束３第
６図９２）によって界磁巻線４に電圧が誘起され、ダイ
オード５によっ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。
される。このとき９．エキサイタ巻線２に誘起された電
圧によってコンデンサ３を介して進相電ａ
′ｆ′−”′流４・当該進相電流″″″＜４磁束３第
６図９２）によって界磁巻線４に電圧が誘起され、ダイ
オード５によっ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１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。
、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１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９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
よって図示磁束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って図示磁束Φ２
．Φ２′が発生される。
せしめられているとし９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
よって図示磁束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って図示磁束Φ２
．Φ２′が発生される。
図示磁束Φ、は上記磁束Φ、とΦ２との合成磁束を表し
、磁束Φ３′は磁束Φ、′ とΦ２′との合成磁束を表
している。
、磁束Φ３′は磁束Φ、′ とΦ２′との合成磁束を表
している。
野牛式発電機の場合、エキサイタ巻！２によってつくら
れる磁束Φ２．Φ２′が図示磁極Ｎを増大するように働
くが、上記磁束Φ、とΦ、′ との合成された合成磁束
Φ３．Φ、′は図示の如く電機予巻＆？ｆ １によって
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。部ち、野牛式発電機の場合には、上述の如
く電機子反作用によってつくられる磁束が積極的に利用
されており１例えば電量調整器なしに出力電圧を一定に
する特性をもっている。
れる磁束Φ２．Φ２′が図示磁極Ｎを増大するように働
くが、上記磁束Φ、とΦ、′ との合成された合成磁束
Φ３．Φ、′は図示の如く電機予巻＆？ｆ １によって
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。部ち、野牛式発電機の場合には、上述の如
く電機子反作用によってつくられる磁束が積極的に利用
されており１例えば電量調整器なしに出力電圧を一定に
する特性をもっている。
（Ｃ）問題点を解決するための手段
本発明は、上記の如き永久磁石界磁をもつ発電機におい
て、電機子反作用によってつくられる磁束を積極的に利
用する態様を採用した発電機を提供するものである。そ
してそのため１本発明の発電機は、固定子と該固定子に
対向して微小間隙を介して回転可能に支持される回転子
とをそなえ。
て、電機子反作用によってつくられる磁束を積極的に利
用する態様を採用した発電機を提供するものである。そ
してそのため１本発明の発電機は、固定子と該固定子に
対向して微小間隙を介して回転可能に支持される回転子
とをそなえ。
磁極を発生せしめる界磁コイルによって発生された磁束
により電機子コイルに電圧を誘起する発電機において、
上記界磁コイルによって発生するＮ極およびＳ極の磁極
中心よりも電機子側を固定して考えた場合の磁極の相対
的な回転方向の先頭側にずらされた位置に永久磁゛石を
そなえ、該夫々の永久磁石は、上記固定子に対向する側
が上記各磁極と同じ極性を有するように構成されている
ことを特徴としている。以下９図面を参照しつつ本発明
の実施例を詳細に説明する。
により電機子コイルに電圧を誘起する発電機において、
上記界磁コイルによって発生するＮ極およびＳ極の磁極
中心よりも電機子側を固定して考えた場合の磁極の相対
的な回転方向の先頭側にずらされた位置に永久磁゛石を
そなえ、該夫々の永久磁石は、上記固定子に対向する側
が上記各磁極と同じ極性を有するように構成されている
ことを特徴としている。以下９図面を参照しつつ本発明
の実施例を詳細に説明する。
（Ｄ）実施例
第１図および第２図は本発明の発電機の一実施例、第３
図は円墳型回転子に適用した一実施例。
図は円墳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。
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は負荷、９
および９′は高保磁力を有する永久磁石（例えばフェラ
イト磁石）、Φ４ないしΦ６は夫々磁束を表している。
．７は夫々第５図および第６図に対応し、８は負荷、９
および９′は高保磁力を有する永久磁石（例えばフェラ
イト磁石）、Φ４ないしΦ６は夫々磁束を表している。
第２図において、固定子６および回転子７は夫々ラミネ
ート・コアにより形成されている。そして、第２図に明
瞭に図示されている如く、上記回転子７に永久磁石９お
よび９′が取付られている。
ート・コアにより形成されている。そして、第２図に明
瞭に図示されている如く、上記回転子７に永久磁石９お
よび９′が取付られている。
なお、該永久磁石９および９′の取付位置は、上記界磁
巻線４によって発生する磁極（Ｎ極およびＳ極）の中心
より上記回転子７の回転方向（第２図図示実施例におい
ては時計方向）側である。また。
巻線４によって発生する磁極（Ｎ極およびＳ極）の中心
より上記回転子７の回転方向（第２図図示実施例におい
ては時計方向）側である。また。
該永久磁石９および９′の極性は、上記固定子６に対向
する側が界磁巻線４によって発生する磁極の極性と同じ
になるようにされている。以下、第１図および第２図図
示実施例の動作を説明する。
する側が界磁巻線４によって発生する磁極の極性と同じ
になるようにされている。以下、第１図および第２図図
示実施例の動作を説明する。
いま、上記回転子７が第２図図示矢印の如く時計方向に
回転するものとする。そして、無負荷時には上記永久磁
石９および９′によってつくられる磁束Φ、およびΦ、
′により電機子巻線１に無負荷電圧が発生する。この場
合、界磁巻線４には電流が流れない。
回転するものとする。そして、無負荷時には上記永久磁
石９および９′によってつくられる磁束Φ、およびΦ、
′により電機子巻線１に無負荷電圧が発生する。この場
合、界磁巻線４には電流が流れない。
この状態において、第１図に図示されている如く、負荷
８が接続されると上記電機子巻線１に電流（以下、電機
子電流と呼ぶ）が流れる。そして。
８が接続されると上記電機子巻線１に電流（以下、電機
子電流と呼ぶ）が流れる。そして。
当該電機子電流によって磁束Φ４．Φ５およびΦ４′、
Φ、′が発生して本願明細書冒頭に説明した電機子反作
用が生じる。このとき、上記磁束Φ） ５およ、。
Φ、′が発生して本願明細書冒頭に説明した電機子反作
用が生じる。このとき、上記磁束Φ） ５およ、。
５・、よ、□２１６３ああわ、い、１゜永久磁石９およ
び９′に妨げられてしまい、磁束Φ４およびΦ４′のみ
が強められるようになる。また、当該磁束Φ４およびΦ
４′によって界磁巻線４に電圧が誘起されるため、ダイ
オード５によって整流された界磁電流が上記界磁巻線４
に流れることにより、磁極Ｎおよび磁極Ｓが生じる。そ
して、当該磁極Ｎおよび磁極Ｓによってつくられる磁束
は前述した電機子反作用による磁束Φうおよびφ４′
と合成されて、当該磁束Φ４およびΦ４′に更に強めら
れる。即ち、第１図および第２図図示実施例においては
、上記電機子反作用を積極的に利用した形となり、負荷
電流が増大すれば界磁磁束が強められるようになるため
に１例えば電圧調整器なしに出力電圧を一定にする特性
をそなえている。また、前述した第５図および第２図図
示実施式発電機におけるエキサイタ巻線２は必ずしも必
要でなくなるため、簡単な構成となる。更に、上記固定
子６および回転子７の鉄心をラミネート・コアにするこ
とによって、非所望な渦電流の発生も防止することが可
能となる。 ゎ第３図および第
４図（Ａ）（Ｂ）に図示されている本発明の他の実施例
は、上述した第１図および第２図図示実施例と基本的に
同様な構成および動作を有するものである。
び９′に妨げられてしまい、磁束Φ４およびΦ４′のみ
が強められるようになる。また、当該磁束Φ４およびΦ
４′によって界磁巻線４に電圧が誘起されるため、ダイ
オード５によって整流された界磁電流が上記界磁巻線４
に流れることにより、磁極Ｎおよび磁極Ｓが生じる。そ
して、当該磁極Ｎおよび磁極Ｓによってつくられる磁束
は前述した電機子反作用による磁束Φうおよびφ４′
と合成されて、当該磁束Φ４およびΦ４′に更に強めら
れる。即ち、第１図および第２図図示実施例においては
、上記電機子反作用を積極的に利用した形となり、負荷
電流が増大すれば界磁磁束が強められるようになるため
に１例えば電圧調整器なしに出力電圧を一定にする特性
をそなえている。また、前述した第５図および第２図図
示実施式発電機におけるエキサイタ巻線２は必ずしも必
要でなくなるため、簡単な構成となる。更に、上記固定
子６および回転子７の鉄心をラミネート・コアにするこ
とによって、非所望な渦電流の発生も防止することが可
能となる。 ゎ第３図および第
４図（Ａ）（Ｂ）に図示されている本発明の他の実施例
は、上述した第１図および第２図図示実施例と基本的に
同様な構成および動作を有するものである。
第３図図示の場合には２円墳型回転子を用いた例を示し
ているが、界磁巻線４が回転子上のスロット内に埋め込
まれているだけであり、第２図図示の場合と同様に永久
磁石９および９′が第２図図示の磁束Φ、およびΦ、′
を阻止することは同じである。
ているが、界磁巻線４が回転子上のスロット内に埋め込
まれているだけであり、第２図図示の場合と同様に永久
磁石９および９′が第２図図示の磁束Φ、およびΦ、′
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゜９．９’、
Φ４．Φ、は夫々第２図に対応している。
を示している。図中の符号１，６，７゜９．９’、
Φ４．Φ、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Φ、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。
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Φ、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２本発明は上記第１図ないし第４図図示実施例に限
られるものでなく、電機子回転型、集中巻ステータ型、
またはアウタロータ型の発電機に適用することも可能で
ある。
られるものでなく、電機子回転型、集中巻ステータ型、
またはアウタロータ型の発電機に適用することも可能で
ある。
（Ｅ）発明の詳細
な説明した如く１本発明によれば、電機子電流によって
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
構造の発電機を提供することが可能となる。
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
構造の発電機を提供することが可能となる。
第１図および第２図は本発明の発電機の一実施例、第３
図は回連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ばダイオード
、６は固定子、７は回転子、８は負荷。 ９および９′は永久磁石を表す。
図は回連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ばダイオード
、６は固定子、７は回転子、８は負荷。 ９および９′は永久磁石を表す。
Claims (2)
- （１）固定子と該固定子に対向して微小間隙を介して回
転可能に支持される回転子とをそなえ、磁極を発生せし
める界磁コイルによって発生された磁束により電機子コ
イルに電圧を誘起する発電機において、上記界磁コイル
によって発生するＮ極およびＳ極の磁極中心よりも電機
子側を固定して考えた場合の磁極の相対的な回転方向の
先頭側にずらされた位置に永久磁石をそなえ、該夫々の
永久磁石は、上記固定子に対向する側が上記各磁極と同
じ極性を有するように構成されていることを特徴とする
発電機。 - （２）上記固定子および回転子のコアはラミネート・コ
アであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23608084A JPS61116954A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23608084A JPS61116954A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116954A true JPS61116954A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=16995422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23608084A Pending JPS61116954A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116954A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291475U (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-19 | ||
| JPH07336919A (ja) * | 1994-04-13 | 1995-12-22 | Toyota Motor Corp | 永久磁石モータ |
| EP0741444A1 (en) * | 1995-05-03 | 1996-11-06 | Ford Motor Company | Rotating electrical machine |
| US6509664B2 (en) * | 2000-01-13 | 2003-01-21 | General Electric Company | Hybrid synchronous machines comprising permanent magnets and excitation windings in cylindrical element slots |
| JP2011223792A (ja) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Aisan Ind Co Ltd | 回転電機 |
| JP2018038221A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 同期回転電機 |
| EP3490108A1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-29 | Rolls-Royce plc | Electrical machine |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23608084A patent/JPS61116954A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0291475U (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-19 | ||
| JPH07336919A (ja) * | 1994-04-13 | 1995-12-22 | Toyota Motor Corp | 永久磁石モータ |
| EP0741444A1 (en) * | 1995-05-03 | 1996-11-06 | Ford Motor Company | Rotating electrical machine |
| US5663605A (en) * | 1995-05-03 | 1997-09-02 | Ford Motor Company | Rotating electrical machine with electromagnetic and permanent magnet excitation |
| US6509664B2 (en) * | 2000-01-13 | 2003-01-21 | General Electric Company | Hybrid synchronous machines comprising permanent magnets and excitation windings in cylindrical element slots |
| JP2011223792A (ja) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Aisan Ind Co Ltd | 回転電機 |
| JP2018038221A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 同期回転電機 |
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| US10770958B2 (en) | 2017-11-23 | 2020-09-08 | Rolls-Royce Plc | Electrical machine |
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