JPS63206143A - 永久磁石発電機 - Google Patents
永久磁石発電機Info
- Publication number
- JPS63206143A JPS63206143A JP62039722A JP3972287A JPS63206143A JP S63206143 A JPS63206143 A JP S63206143A JP 62039722 A JP62039722 A JP 62039722A JP 3972287 A JP3972287 A JP 3972287A JP S63206143 A JPS63206143 A JP S63206143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- permanent magnet
- magnets
- magnet generator
- generator
- 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.)
- Pending
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は永久磁石を界磁極とする回転界磁形の永久磁石
発電機に関する。
発電機に関する。
この種の永久磁石発電機の回転子として第３図に例示す
る如く断面が長方形をなす永久磁石１１を回転子軸１３
を中心にして放射状に配置し鉄心１２によって保持する
如くにした回転子１４、あるいは第４図に例示する如く
その断面が同様に長方形をなす永久磁石２１を回転子軸
ｎの周囲に、それぞれの位置があたかもＮ形の腕の部分
を占める如くに配置し鉄心１２によって保持する如くに
した回転子ツなどが一般に知られている。
る如く断面が長方形をなす永久磁石１１を回転子軸１３
を中心にして放射状に配置し鉄心１２によって保持する
如くにした回転子１４、あるいは第４図に例示する如く
その断面が同様に長方形をなす永久磁石２１を回転子軸
ｎの周囲に、それぞれの位置があたかもＮ形の腕の部分
を占める如くに配置し鉄心１２によって保持する如くに
した回転子ツなどが一般に知られている。
一般に永久磁石発電機の回転子に対して要求される条件
としては界磁極としての永久磁石の内周側の漏れ磁束が
小さいことと、発電機として電圧変動率を小さく抑える
ために前記永久磁石に対し十分な収納場所を与え得る回
転子であること、即ち回転子における永久磁石の占積率
が高いことなどが挙げられる。
としては界磁極としての永久磁石の内周側の漏れ磁束が
小さいことと、発電機として電圧変動率を小さく抑える
ために前記永久磁石に対し十分な収納場所を与え得る回
転子であること、即ち回転子における永久磁石の占積率
が高いことなどが挙げられる。
その際第３図に例示する回転子１４においてはその回転
子軸１３の材質を非磁性にすることにより界磁極内周側
の磁気抵抗を高くし漏れ磁束を低減することができるが
、永久磁石１１が比較的に薄く回転子１４における゛そ
の占積率が十分でないため電圧変動率が大きくなるとい
う問題点を伴っている。
子軸１３の材質を非磁性にすることにより界磁極内周側
の磁気抵抗を高くし漏れ磁束を低減することができるが
、永久磁石１１が比較的に薄く回転子１４における゛そ
の占積率が十分でないため電圧変動率が大きくなるとい
う問題点を伴っている。
一方策４図に例示する回転子ツにおいては回転子鉄心ｎ
を一体に表作加工し永久磁石２１を図示の如く円形の腕
の部分に位置する如くに配置して保持させているから、
第３図に例示した回転子１４の場合の如くに回転子軸器
の周りに永久磁石２１を放射状に配置し鉄心ｎと別個に
組み合わせる労力を必要とせず構成が簡単化される利点
はあるが、隣接する界磁極の内周側相互間の漏れ磁束を
鉄心ｎの局部的な磁気飽和により抑制し磁束損失の低減
を計る如くにしている。しかし磁性材料が磁束の短絡回
路を形成しているため前記の磁束損失が材料特性によっ
て著しく影響されて性能が不安定になり、かつ磁路も短
かく磁束の流れが複雑になるため回転子鉄心全体から見
て永久磁石の占積率が第３図の回転子鉄心１４と同様に
不十分であるから電圧変動率の改善には程遠いという問
題点を擁している。
を一体に表作加工し永久磁石２１を図示の如く円形の腕
の部分に位置する如くに配置して保持させているから、
第３図に例示した回転子１４の場合の如くに回転子軸器
の周りに永久磁石２１を放射状に配置し鉄心ｎと別個に
組み合わせる労力を必要とせず構成が簡単化される利点
はあるが、隣接する界磁極の内周側相互間の漏れ磁束を
鉄心ｎの局部的な磁気飽和により抑制し磁束損失の低減
を計る如くにしている。しかし磁性材料が磁束の短絡回
路を形成しているため前記の磁束損失が材料特性によっ
て著しく影響されて性能が不安定になり、かつ磁路も短
かく磁束の流れが複雑になるため回転子鉄心全体から見
て永久磁石の占積率が第３図の回転子鉄心１４と同様に
不十分であるから電圧変動率の改善には程遠いという問
題点を擁している。
本発明は従来の永久磁石発電機における回転子の構成が
擁する前述の如き問題点を解決し、埋々の回転子構成の
条件の下で永久磁石の占積率を最大にし電圧変動率の小
さい永久磁石発電機を提供することを目的とする。
擁する前述の如き問題点を解決し、埋々の回転子構成の
条件の下で永久磁石の占積率を最大にし電圧変動率の小
さい永久磁石発電機を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために本発明では永久磁石を界磁
極とする回転界磁形の永久磁石発電機において、横断面
形状が台形をなす永久磁石をその短辺が回転子の外周側
になる如くに回転子軸を中−心にして放射状に配置し、
回転子鉄心により保持する如くにして構成した回転子を
備える如くにするものである。
極とする回転界磁形の永久磁石発電機において、横断面
形状が台形をなす永久磁石をその短辺が回転子の外周側
になる如くに回転子軸を中−心にして放射状に配置し、
回転子鉄心により保持する如くにして構成した回転子を
備える如くにするものである。
本発明にかかわる永久磁石発電機を前述の如くに構成す
ることにより、前記発電機の回転子の種々の構成条件下
において永久磁石の収納割合を最大限に高め、したがっ
てその占積率が最大になる如くにすることにより前記永
久磁石発電機の電圧変動率を著しく良好にすることがで
きる。
ることにより、前記発電機の回転子の種々の構成条件下
において永久磁石の収納割合を最大限に高め、したがっ
てその占積率が最大になる如くにすることにより前記永
久磁石発電機の電圧変動率を著しく良好にすることがで
きる。
次に図面に表わされた実施例により本発明の詳細な説明
する。
する。
本発明にかかわる永久磁石発電機の回転子としては第１
図に例示する如く、永久磁石１を回転子軸３を中心にし
てその周囲に放射状に配置し鉄心２によって固定保持す
る如くにして構成されることは従来の永久磁石発電機の
回転子の場合と同様であるが、本発明の回転子４におい
ては永久磁石１をその横断面が台形をなす如くに形成し
かつその短辺が回転子４の外周側になる如くに配置し、
回転子内部において永久磁石１が内側になる程厚くなる
如くにして回転子における永久磁石１の占積率が他の回
転子構成の諸種の制約条件下において最大になる如くに
している。
図に例示する如く、永久磁石１を回転子軸３を中心にし
てその周囲に放射状に配置し鉄心２によって固定保持す
る如くにして構成されることは従来の永久磁石発電機の
回転子の場合と同様であるが、本発明の回転子４におい
ては永久磁石１をその横断面が台形をなす如くに形成し
かつその短辺が回転子４の外周側になる如くに配置し、
回転子内部において永久磁石１が内側になる程厚くなる
如くにして回転子における永久磁石１の占積率が他の回
転子構成の諸種の制約条件下において最大になる如くに
している。
その場合一般的には永久磁石の減磁曲線は縦軸に磁束密
度Ｂ、横軸に起磁力Ｈをとった場合第２図に例示する如
くその第２象限におけるヒステレシス特性を表わすＢｒ
−Ｈｃ曲線（Ｈｅは保持力）によって表わされ、ある形
状に加工されて空気中に置かれた状態の永久磁石の場合
はその動作点はその形状から一義的に決まり、原点を通
り反磁界係数を表わす直線ＵＰｏと前記減磁曲線Ｂｒ−
Ｈｃとの交点Ｐｏになる。その際反磁界係数を表わす直
線ＯＰ。
度Ｂ、横軸に起磁力Ｈをとった場合第２図に例示する如
くその第２象限におけるヒステレシス特性を表わすＢｒ
−Ｈｃ曲線（Ｈｅは保持力）によって表わされ、ある形
状に加工されて空気中に置かれた状態の永久磁石の場合
はその動作点はその形状から一義的に決まり、原点を通
り反磁界係数を表わす直線ＵＰｏと前記減磁曲線Ｂｒ−
Ｈｃとの交点Ｐｏになる。その際反磁界係数を表わす直
線ＯＰ。
は第２図に例示する如く、薄い材料の場合は直線ＯＰ２
で示される如くそのこう配が緩やかになるのに対し、厚
い材料の場合はＯＰｌで示す如くにこう配が急になる。
で示される如くそのこう配が緩やかになるのに対し、厚
い材料の場合はＯＰｌで示す如くにこう配が急になる。
一方磁束の発生源として発電機内部に絹み込まれかつ、
その磁路に直交する面積が限定される永久磁石の場合に
はその動作点Ｐが前述の初期状態から変化するが、その
変化は前記減磁曲線Ｂｒ−Ｈｃ ・に従って行われず
に第２図に例示する如きマイナループをたどり、このマ
イナループのこう配を表わす直線ＰｏＢｏ即ちリコイル
線がこの場合の可逆透磁率を表わし、その値は材料に個
有のもので初期の動作位置Ｐには無関係である。
その磁路に直交する面積が限定される永久磁石の場合に
はその動作点Ｐが前述の初期状態から変化するが、その
変化は前記減磁曲線Ｂｒ−Ｈｃ ・に従って行われず
に第２図に例示する如きマイナループをたどり、このマ
イナループのこう配を表わす直線ＰｏＢｏ即ちリコイル
線がこの場合の可逆透磁率を表わし、その値は材料に個
有のもので初期の動作位置Ｐには無関係である。
しかし発電機の場合の如くその磁路中に鉄などの磁性材
料が存在していて磁束が通り易い状態になっているとき
には、第２図に例示する直線ＯＬで示される如く磁気回
路を表わす固有直線のこう配は相当に急になり、この直
線ＯＬとりコイル線ＰｏＢｏとの交点Ｑｏが発電機の無
負荷動作点となる。
料が存在していて磁束が通り易い状態になっているとき
には、第２図に例示する直線ＯＬで示される如く磁気回
路を表わす固有直線のこう配は相当に急になり、この直
線ＯＬとりコイル線ＰｏＢｏとの交点Ｑｏが発電機の無
負荷動作点となる。
したがって厚い材料の場合はそのリコイル線Ｐ １Ｂ
１と前記固有直線ＯＬとの交点Ｑｌが無負荷動作点とな
り、発電機に負荷がかかると電機子反作用にもとづく減
磁が生じ動作点はりコイル線上をＲ１に移動し点Ｒ１が
負荷時の動作点となる。それに対して薄い材料の場合に
は同様にして求まるリコイル線Ｐ２Ｂ２上のＲ２が負荷
時の動作点になり、電機子反作用による減磁作用は薄い
材料の場合も厚い材料の場合もほぼ同一であるが、薄い
材料の場合の無狛荀１磁束Ｑ２Ｈ２に比較して厚い材料
の場合の無負荷磁束Ｑ＋Ｈｔが大であるだけ減磁の影響
は小さくなる。
１と前記固有直線ＯＬとの交点Ｑｌが無負荷動作点とな
り、発電機に負荷がかかると電機子反作用にもとづく減
磁が生じ動作点はりコイル線上をＲ１に移動し点Ｒ１が
負荷時の動作点となる。それに対して薄い材料の場合に
は同様にして求まるリコイル線Ｐ２Ｂ２上のＲ２が負荷
時の動作点になり、電機子反作用による減磁作用は薄い
材料の場合も厚い材料の場合もほぼ同一であるが、薄い
材料の場合の無狛荀１磁束Ｑ２Ｈ２に比較して厚い材料
の場合の無負荷磁束Ｑ＋Ｈｔが大であるだけ減磁の影響
は小さくなる。
即ち電圧変動率がそれだけ小さくなる。
本発明にかかわる永久磁石発電機の場合は回転子４の界
磁極をなす永久磁石１を前述の如くに外周側を短辺とな
す台形に形成し、回転子４の内部における占積率が最大
になる如く厚くすることにより前述の如くに種々の回転
子構成条件の下において電圧変動率を最小にすることが
できる。
磁極をなす永久磁石１を前述の如くに外周側を短辺とな
す台形に形成し、回転子４の内部における占積率が最大
になる如く厚くすることにより前述の如くに種々の回転
子構成条件の下において電圧変動率を最小にすることが
できる。
本発明は以上に説明した如く永久磁石を界磁極とする回
転界磁形の永久磁石発電機において、横断面形状が台形
をなす永久磁石をその短辺が回転子の外周側になる如く
に回転子軸を中心にして放射状に配貨し、回転子鉄心に
より保持する如くにして構成した回転子を備えることに
より、種々の回転子構成の制約条件の下において永久磁
石の回転子における占積率を最大にし轟該発電機の電圧
変動率を最小にすることができる効果がある。
転界磁形の永久磁石発電機において、横断面形状が台形
をなす永久磁石をその短辺が回転子の外周側になる如く
に回転子軸を中心にして放射状に配貨し、回転子鉄心に
より保持する如くにして構成した回転子を備えることに
より、種々の回転子構成の制約条件の下において永久磁
石の回転子における占積率を最大にし轟該発電機の電圧
変動率を最小にすることができる効果がある。
第１図は本発明にかかわる永久磁石発電機の回転子を例
示する概略横断面図を、第２図は前記発電機の磁気特性
を説明するための曲線図を、第３図及び第４図はそれぞ
れ従来の永久磁石発電機の回転子を例示する概略横断面
図を表わす。 １・・・永久磁石、２・・・回転子鉄心、３・・・回転
子軸、４ 口転多 第１図 第３図 芒 第４図
示する概略横断面図を、第２図は前記発電機の磁気特性
を説明するための曲線図を、第３図及び第４図はそれぞ
れ従来の永久磁石発電機の回転子を例示する概略横断面
図を表わす。 １・・・永久磁石、２・・・回転子鉄心、３・・・回転
子軸、４ 口転多 第１図 第３図 芒 第４図
Claims (1)
- １）永久磁石を界磁極とする回転界磁形の永久磁石発電
機において、横断面形状が台形をなす永久磁石をその短
辺が回転子の外周側になる如くに回転子軸を中心にして
放射状に配置し、回転子鉄心により保守する如くにして
構成した回転子を備えてなる永久磁石発電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039722A JPS63206143A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 永久磁石発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62039722A JPS63206143A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 永久磁石発電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206143A true JPS63206143A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12560877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62039722A Pending JPS63206143A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 永久磁石発電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206143A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000152537A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Conception & Dev Michelin Sa | ロ―タを高速用に特別適合させた電気装置 |
| JP2016092974A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 多摩川精機株式会社 | Ｉｐｍモータのロータ構造 |
| WO2022210609A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 日本製鉄株式会社 | ロータコア、ロータ、および回転電機 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP62039722A patent/JPS63206143A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000152537A (ja) * | 1998-11-13 | 2000-05-30 | Conception & Dev Michelin Sa | ロ―タを高速用に特別適合させた電気装置 |
| JP2016092974A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 多摩川精機株式会社 | Ｉｐｍモータのロータ構造 |
| WO2022210609A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 日本製鉄株式会社 | ロータコア、ロータ、および回転電機 |
| JPWO2022210609A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 |
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