JP2004088955A

JP2004088955A - Three-phase magnetic generator

Info

Publication number: JP2004088955A
Application number: JP2002249076A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Kanemitsu; 金光　憲太郎
Original assignee: DensoTrim Corp
Current assignee: DensoTrim Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the drop of output, the demagnetization of a magnet, and the shortening of the life of a coil caused by temperature rise by suppressing the temperature rise caused by an eddy current accompanying the increase of the number of poles of a rotor. <P>SOLUTION: A three-phase magnetic generator has a stator 200 of 3n(n:an optional natural number) in the number of poles where a coil 23 is wound, and a rotor 100 of 4n in the number of poles where a permanent magnet 13 is fixed. The flange 24a of a magnetic substance sheet member 24 where the coil 23 is wound in condition that the stack 21 of the stator 200 is caught is eliminated. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートバイ（自動二輪車）などに搭載され、バッテリを充電するとともに前照灯など電気負荷に電力を供給する三相磁石式発電機に関する。
【０００２】
【従来ないし前提技術】
近年、オートバイ用の三相磁石式発電機には、小型化が要求されると同時に、電気負荷の増加に伴う低回転側での出力電流の増大が要求されている。
【０００３】
しかし、コイルの巻線スペースの縮小化に伴い大径のコイルを用いることができず、また、低回転側での出力電流の増大に伴い高回転側での出力電流も増大することになり、このため、従来の三相磁石式発電機つまり回転子の極数２ｎ、固定子の極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の三相磁石式発電機では、高回転側の出力電流を抑えることができず、コイル温度が高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、特開２００１−１１２２２６には、回転子の極数を１６極、固定子の極数を１８極とした三相磁石式発電機が開示されている。この三相磁石式発電機によると、回転子の極数が従来の１２極から１６極に増えたことにより周波数が高くなって電圧が高くなり、低回転側の出力電流が増大するとともに、１極当たりの磁石が小さくなって高回転側の出力電流が減少するため、コイル温度を低下させることができるという効果を奏する。また、特願２００２−１５６９１９には、固定子の極数を３ｎ（ｎ：任意の自然数）、回転子の極数を４ｎにしたことを特徴とする三相磁石式発電機が記載されている。この三相磁石式発電機によると、安価で、しかも、低回転側の出力電流の増大により充電性能を向上させるとともに高回転側の出力電流の減少によりコイル温度を低下させることができるという効果を奏する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特願２００２−１５６９１９においては、図１０に示すように、固定子２００の積層コア２１を挟んだ状態でコイル２３が巻き付けられる磁性体シート部材２４の鍔部２４ａが漏れ磁束ループＡを形成し、回転子１００の極数の増加に伴う渦電流による温度上昇を招き、この温度上昇により、出力の低下、最悪の場合磁石１３の減磁を招き、さらに、コイル２３の銅線寿命を短縮させるおそれがあることが判明した。
【０００６】
本発明は、上記のような前提技術の問題点を解決し、回転子の極数を増加させたことに伴う温度上昇を抑制し、出力の向上、コイルの長寿命化などを図ることができる三相磁石式発電機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る三相磁石式発電機は、コイルが巻かれた極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の固定子と、永久磁石が固定された極数２ｎ＋ｍ（ｍ：任意の自然数）の回転子とを有し、かつ、前記固定子の積層コアを挟んだ状態で前記コイルが巻き付けられる磁性体シート部材の鍔部を削除して構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る三相磁石式発電機によると、磁性体シート部材の鍔部を削除したため、鍔部を通る漏れ磁束ループが形成されなくなり、このため、渦電流による温度上昇を抑制することができる。
【０００９】
請求項２に係る三相磁石式発電機は、コイルが巻かれた極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の固定子と、永久磁石が固定された極数２ｎ＋ｍ（ｍ：任意の自然数）の回転子とを有し、かつ、前記固定子の積層コアを挟んだ状態で前記コイルが巻き付けられる磁性体シート部材を削除して構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る三相磁石式発電機によると、磁性体シート部材を削除したため、鍔部を通る漏れ磁束ループが形成されなくなり、このため、渦電流による温度上昇を抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、一実施形態に係る三相磁石式発電機の断面図、図２は、図１図示ＩＩ−ＩＩ線による断面図、図３は、固定子のコイル結線図、図４は、出力電圧のベクトル図、図５は、外部特性グラフ、図６は、出力電流グラフ、図７は、本実施形態の比較例としての従来一般的な三相磁石式発電機の断面図、図８は、同比較例の固定子のコイル結線図、図９は、同比較例の出力電圧のベクトル図をそれぞれ示す。
【００１３】
図１及び図２において、本実施形態に係る三相磁石式発電機は、回転子１００と固定子２００とにより構成される。
【００１４】
回転子１００は、磁性体からなるロータ１１を備える。ロータ１１は、熱間鍛造後切削により仕上げ加工されてなる。ロータ１１の中央のボス部１１ａの内側には、図示しないエンジンのクランクシャフトに嵌合されるテーパ部１１ｂが形成されている。その他、ボス部１１ａには、図示しないナット等を用いてロータ１１をクランクシャフトに締め付け固定させたときの締め付け座面となる端面１１ｃ、及び、ロータ１１をクランクシャフトから外す際に利用される抜きねじ部１１ｄが形成されている。ロータ１１の端面部１１ｅには、冷却用の窓穴１１ｆが複数個設けられている。ロータ１１の円筒状の外周部１１ｇはヨークを構成している。ロータ外周部１１ｇの内側に、非磁性体からなるリング状のスペーサ１２、円周方向に等間隔に配置された複数個の永久磁石１３、及び、ロータ外周部１１ｇに圧入された非磁性体からなるリング状の位置決めケース１４が、クランクシャフトの軸方向に沿って順に配設されている。複数個の永久磁石１３は、位置決めケース１４に形成された凸部１４ａによって円周方向に等間隔となるよう位置決めされるとともに、永久磁石１３の内側に磁石保護リング１５を圧入しロータ外周部１１ｇの先端１１ｈを巻きかしめすることによってロータ１１に固定されている。なお、磁石保護リング１５は、ステンレス板をプレス加工して形成されている。
【００１５】
固定子２００は回転子１００の内側に配設されている。固定子２００は積層コア２１を備える。積層コア２１は、鉄板をプレス加工したものを複数枚積層して構成される。積層コア２１は、磁性体シート部材２４で挟まれ、リベット２２をかしめることによって一体化されている。積層コア２１の表面はエポキシ樹脂等で絶縁されている。磁性体シート部材２４には巻線用銅線が巻き付けられ、発電コイル２３が形成されている。固定子２００は、積層コア２１及び磁性体シート部材２４に形成されたねじ締め穴２１ａに図示しない取付ボルトをねじ込むことによって図示しないエンジンケースに固定される。
【００１６】
磁性体シート部材２４は、図１０に示した磁性体シート部材２４から鍔部２４ａを削除して構成される。このため、鍔部２４ａを通る漏れ磁束ループＡが形成されなくなり、このため、渦電流による温度上昇を抑制することができる。
【００１７】
次に、図２〜図４に基づき、本実施形態に係る三相磁石式発電機の固定子２００の極数、コイル結線方法及び回転子１００の極数並びに固定子２００の出力電圧について、従来一般的な三相磁石式発電機（図７〜図９）と比較しながら説明する。
【００１８】
本実施形態における固定子２００の極数は、３ｎ（ｎ：任意の自然数）である。これに対し、従来一般的な三相磁石式発電機の固定子２００の極数も３ｎである。したがって、ｎ＝４の場合、図２及び図７を参照すれば明らかなように、本実施形態の固定子２００の極数は、従来の固定子２００の極数と同じ１２となる。
【００１９】
また、本実施形態における固定子２００のコイル２３の結線方法は、図３に示す通りであり、図８に示した従来の固定子２００のコイル２３の結線方法と同じであり、すべての極において巻線方向は同一であり、また、２極飛びで渡り線が配線される。したがって、渡り線は２極分の長さで済むため、従来技術（特開２００１−１１２２２６）と比べ長い渡り線を必要としなくなり、また、従来技術（特開２００１−１１２２２６）と比べコイルの引き出し整形が容易になる。
【００２０】
一方、本実施形態における回転子１００の極数は、４ｎ（ｎ：任意の自然数）である。これに対し、従来一般的な三相磁石式発電機の回転子１００の極数は２ｎである。したがって、ｎ＝４の場合、図２及び図７を参照すれば明らかなように、従来の回転子１００の極数は８であるのに対し、本実施形態における回転子１００の極数は１６となる。
【００２１】
したがって、ｎ＝４の場合、図２及び図７に示すように、従来の固定子２００の機械角は３０°、電気角は１２０°であるのに対し、本実施形態における固定子２００の機械角は３０°、電気角は２４０°となり、また、従来の回転子１００の機械角は４５°、電気角は１８０°であるのに対し、本実施形態における回転子１００の機械角は２２．５°、電気角は１８０°となる。このため、図４及び図９を参照すれば明らかなように、本実施形態における固定子２００の出力電圧は、従来の固定子２００の出力電圧に対し、相の順序は逆になるものの相間位相差は１２０°となり同一相内での位相差は発生しない。したがって、位相差に起因する出力電圧の損失は発生せず、従来技術（特開２００１−１１２２２６）のように損失を補うために永久磁石を大型化する必要が無くなる。
【００２２】
次に、本実施形態による三相磁石式発電機（図１〜図４）の外部特性と従来一般的な三相磁石式発電機（図７〜図９）の外部特性とを比較すると、図５に実験結果として示すように、本実施形態による三相磁石式発電機の場合、従来一般的な三相磁石式発電機と比べ、低回転（１０００ｒｐｍ）から高回転（５０００ｒｐｍ）にわたり電流が減少するとともに電圧が増大する。このような実験結果は、電流については、１極当たりの永久磁石１３を小さくしたことから電流は減少し、また、電圧については、永久磁石１３の小型化により電圧は減少するが、回転子１００の極数を２倍にしたことから周波数が２倍となり、その結果電圧は増大したと考察される。
【００２３】
また、電圧Ｖを一定として出力電流を測定すると、図６に示すように、低回転（１０００ｒｐｍ）では、本実施形態による出力電流が従来技術による出力電流よりも大きくなり、その結果バッテリへの充電電流が増大する。一方、高回転（５０００ｒｐｍ）では、本実施形態による出力電流が従来技術による出力電流よりも小さくなり、その結果コイル温度は大幅に低下する。
【００２４】
次に、上述した如き実施形態に係る三相磁石式発電機（発明発電機）と図１０図示の三相磁石式発電機（前提発電機）に対する実験結果を述べる。実験は、コア表面（磁性体シート部材２４）に熱電対を貼るとともにコイル２３の中間層に熱電対を挿入し、６０００ｒｐｍ一定で５分間運転した後に温度を測定するようにして行なった。その結果、前提発電機では、コア表面温度が１５６℃、コイル温度が１６３℃と推定された（熱減磁が発生したため推定値である）のに対し、発明発電機では、コア表面温度が１０３℃、コイル温度が１２５℃と測定され、温度上昇抑制効果が証明された。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態に係る三相磁石式発電機は、コイル２３が巻かれた極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の固定子２００と、永久磁石１３が固定された極数４ｎの回転子１００とを有し、かつ、固定子２００の積層コア２１を挟んだ状態でコイル２３が巻き付けられる磁性体シート部材２４の鍔部２４ａを削除して構成される。このため、鍔部２４ａを通る漏れ磁束ループＡが形成されなくなり、回転子１００の極数の増加に伴う渦電流による温度上昇を抑制でき、温度上昇による出力の低下、磁石１３の減磁、コイル２３の寿命短縮を防止することができる。また、鍔部２４ａを削除したことに伴い、磁性体シート部材の形状が簡素になりコスト低減を図ることができる。なお、本実施形態は、極数４ｎの回転子１００に限定されるものではなく、従来の極数２ｎよりも多い２ｎ＋ｍ（ｍ：任意の自然数）の回転子１００を有する三相磁石式発電機に広く適用可能である。
【００２６】
本発明の他の実施形態としては、図示を省略したが、磁性体シート部材２４を削除したものを挙げることができる。この実施形態によっても、鍔部２４ａを通る漏れ磁束ループＡが形成されなくなり、回転子１００の極数の増加に伴う渦電流による温度上昇を抑制でき、温度上昇による出力の低下、磁石１３の減磁、コイル２３の寿命短縮を防止することができ、また、コスト低減を図ることができる。なお、この実施形態では、出力電流が低速側で微増し、高速側で大幅に増加するので、銅量（巻線量）を増加し、高速側の出力を抑制する必要がある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の三相磁石式発電機によると、鍔部を通る漏れ磁束ループが形成されなくなり、回転子の極数の増加に伴う渦電流による温度上昇を抑制でき、温度上昇による出力の低下、磁石の減磁、コイルの寿命短縮を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る三相磁石式発電機の断面図である。
【図２】図１図示ＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】固定子のコイル結線図である。
【図４】出力電圧のベクトル図である。
【図５】外部特性グラフである。
【図６】出力電流グラフである。
【図７】本実施形態の比較例としての従来一般的な三相磁石式発電機の断面図である。
【図８】同比較例の固定子のコイル結線図である。
【図９】同比較例の出力電圧のベクトル図である。
【図１０】本発明の前提となる特願２００２−１５６９１９記載の三相磁石式発電機の断面図である。
【符号の説明】
１００　　回転子
１１　　ロータ
１３　　永久磁石
２００　　固定子
２１　　積層コア
２３　　発電コイル
２４　　磁性体シート部材
２４ａ　　鍔部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-phase magnet type generator mounted on a motorcycle (motorcycle) or the like and charging a battery and supplying power to an electric load such as a headlight.
[0002]
[Conventional or prerequisite technology]
In recent years, three-phase magnet type generators for motorcycles have been required to be reduced in size and, at the same time, to increase the output current on the low rotation speed side due to the increase in electric load.
[0003]
However, a coil having a large diameter cannot be used with a reduction in the coil winding space, and an output current on a high rotation side also increases with an increase in an output current on a low rotation side. For this reason, in the conventional three-phase magnet type generator, that is, the three-phase magnet type generator having 2n poles of the rotor and 3n poles of the stator (n: any natural number), the output current on the high rotation side is suppressed. However, there was a problem that the coil temperature became high.
[0004]
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-112226 discloses a three-phase magnet generator in which the rotor has 16 poles and the stator has 18 poles. According to this three-phase magnet generator, the frequency is increased and the voltage is increased by increasing the number of poles of the rotor from the conventional 12 to 16 poles, and the output current on the low rotation side is increased. Since the magnet per pole is reduced and the output current on the high rotation side is reduced, there is an effect that the coil temperature can be reduced. Further, Japanese Patent Application No. 2002-156919 describes a three-phase magnet generator in which the number of poles of the stator is 3n (n: any natural number) and the number of poles of the rotor is 4n. . According to this three-phase magnet type generator, the effect of being inexpensive and improving the charging performance by increasing the output current on the low rotation side and lowering the coil temperature by reducing the output current on the high rotation side can be obtained. Play.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Japanese Patent Application No. 2002-156919, as shown in FIG. 10, the flange portion 24a of the magnetic sheet member 24 around which the coil 23 is wound with the laminated core 21 of the stator 200 interposed therebetween forms a leakage magnetic flux loop A. However, an increase in the number of poles of the rotor 100 causes an increase in temperature due to an eddy current, and this increase in temperature causes a decrease in output, in the worst case, a demagnetization of the magnet 13, and further shortens the life of the copper wire of the coil 23. It has been found that there is a possibility that it may cause.
[0006]
The present invention solves the above-described problems of the prerequisite technology, suppresses a temperature rise due to an increase in the number of poles of the rotor, and can improve output, extend the life of a coil, and the like. It is an object to provide a three-phase magnet generator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The three-phase magnet generator according to claim 1 has a stator with 3n poles (n: an arbitrary natural number) wound with a coil and a stator with 2n + m (m: an arbitrary natural number) on which a permanent magnet is fixed. And a structure in which a flange of a magnetic sheet member around which the coil is wound with the laminated core of the stator interposed therebetween is deleted.
[0008]
According to the three-phase magnet type generator according to the first aspect, since the flange of the magnetic sheet member is deleted, a leakage magnetic flux loop passing through the flange is not formed, and therefore, a rise in temperature due to eddy current can be suppressed. it can.
[0009]
The three-phase magnet generator according to claim 2 has a stator having 3n poles (n: an arbitrary natural number) wound with coils and a pole number of 2n + m (m: an arbitrary natural number) to which a permanent magnet is fixed. A magnetic sheet member around which the coil is wound with the laminated core of the stator sandwiched therebetween.
[0010]
According to the three-phase magnet type generator according to the second aspect, since the magnetic sheet member is omitted, a leakage magnetic flux loop passing through the flange is not formed, and therefore, a temperature rise due to an eddy current can be suppressed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
1 is a cross-sectional view of a three-phase magnet type generator according to one embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a coil connection diagram of a stator, and FIG. FIG. 5 is an external characteristic graph, FIG. 6 is an output current graph, FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional general three-phase magnet type generator as a comparative example of the present embodiment, and FIG. FIG. 9 is a coil connection diagram of the stator of the comparative example, and FIG. 9 is a vector diagram of the output voltage of the comparative example.
[0013]
1 and 2, the three-phase magnet type generator according to the present embodiment includes a rotor 100 and a stator 200.
[0014]
The rotor 100 includes a rotor 11 made of a magnetic material. The rotor 11 is finished by cutting after hot forging. Inside the boss 11a at the center of the rotor 11, a tapered portion 11b fitted to a crankshaft of an engine (not shown) is formed. In addition, the boss portion 11a has an end surface 11c serving as a fastening seat surface when the rotor 11 is fastened and fixed to the crankshaft using a nut (not shown) or the like, and a punch used when the rotor 11 is removed from the crankshaft. A screw portion 11d is formed. The end face 11e of the rotor 11 is provided with a plurality of cooling window holes 11f. The cylindrical outer peripheral portion 11g of the rotor 11 constitutes a yoke. A ring-shaped spacer 12 made of a nonmagnetic material, a plurality of permanent magnets 13 arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a nonmagnetic material pressed into the rotor outer peripheral portion 11g are provided inside the rotor outer peripheral portion 11g. The ring-shaped positioning cases 14 are sequentially arranged along the axial direction of the crankshaft. The plurality of permanent magnets 13 are positioned at equal intervals in the circumferential direction by convex portions 14a formed on the positioning case 14, and a magnet protection ring 15 is pressed into the inside of the permanent magnets 13 so that a rotor outer peripheral portion 11g is formed. Is fixed to the rotor 11 by crimping the tip 11h of the rotor. The magnet protection ring 15 is formed by pressing a stainless steel plate.
[0015]
The stator 200 is provided inside the rotor 100. The stator 200 includes the laminated core 21. The laminated core 21 is formed by laminating a plurality of pressed iron plates. The laminated core 21 is sandwiched between the magnetic sheet members 24 and integrated by caulking the rivets 22. The surface of the laminated core 21 is insulated with an epoxy resin or the like. A copper wire for winding is wound around the magnetic sheet member 24 to form a power generation coil 23. The stator 200 is fixed to an engine case (not shown) by screwing a mounting bolt (not shown) into a screw hole 21 a formed in the laminated core 21 and the magnetic sheet member 24.
[0016]
The magnetic sheet member 24 is configured by removing the flange 24a from the magnetic sheet member 24 shown in FIG. For this reason, the leakage magnetic flux loop A passing through the flange portion 24a is not formed, so that the temperature rise due to the eddy current can be suppressed.
[0017]
Next, based on FIG. 2 to FIG. 4, regarding the number of poles of the stator 200, the coil connection method, the number of poles of the rotor 100, and the output voltage of the stator 200 of the three-phase magnet type generator according to the present embodiment, The description will be made in comparison with a general three-phase magnet type generator (FIGS. 7 to 9).
[0018]
The number of poles of the stator 200 in this embodiment is 3n (n: any natural number). On the other hand, the number of poles of the stator 200 of the conventional general three-phase magnet generator is also 3n. Therefore, when n = 4, the number of poles of the stator 200 of the present embodiment is 12, which is the same as the number of poles of the conventional stator 200, as is apparent with reference to FIGS.
[0019]
The method of connecting the coils 23 of the stator 200 in the present embodiment is as shown in FIG. 3 and is the same as the method of connecting the coils 23 of the conventional stator 200 shown in FIG. The winding direction is the same, and the jumper is wired with two poles. Therefore, since the length of the crossover wire is only two poles, a longer crossover wire is not required as compared with the related art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-112226), and the coil is not drawn out as compared with the conventional technology (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-112226). Shaping becomes easy.
[0020]
On the other hand, the number of poles of the rotor 100 in the present embodiment is 4n (n: any natural number). On the other hand, the number of poles of the rotor 100 of the conventional general three-phase magnet type generator is 2n. Therefore, when n = 4, the number of poles of the conventional rotor 100 is eight, whereas the number of poles of the rotor 100 in the present embodiment is sixteen, as is apparent from FIGS. It becomes.
[0021]
Therefore, when n = 4, as shown in FIGS. 2 and 7, the mechanical angle of the conventional stator 200 is 30 ° and the electrical angle is 120 °, whereas the mechanical angle of the stator 200 in this embodiment is 30 °. The angle is 30 °, the electrical angle is 240 °, and the mechanical angle of the conventional rotor 100 is 45 ° and the electrical angle is 180 °, whereas the mechanical angle of the rotor 100 in the present embodiment is 22. 5 °, and the electrical angle is 180 °. Therefore, as apparent from FIGS. 4 and 9, the output voltage of the stator 200 in the present embodiment is different from the output voltage of the conventional stator 200 in the order of the phase, although the order of the phases is reversed. The phase difference is 120 °, and no phase difference occurs in the same phase. Therefore, no loss in output voltage due to the phase difference occurs, and it is not necessary to increase the size of the permanent magnet to compensate for the loss as in the related art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-112226).
[0022]
Next, comparing the external characteristics of the three-phase magnet generator (FIGS. 1 to 4) according to the present embodiment with the external characteristics of the conventional general three-phase magnet generator (FIGS. 7 to 9), FIG. As shown in the experimental results in FIG. 5, in the case of the three-phase magnet type generator according to the present embodiment, the current decreases from low rotation (1000 rpm) to high rotation (5000 rpm) as compared with the conventional general three-phase magnet type generator. And the voltage increases. Such experimental results show that the current decreases because the size of the permanent magnet 13 per pole is reduced, and the voltage decreases as the size of the permanent magnet 13 decreases. It is considered that the frequency is doubled because the number of poles is doubled, and as a result, the voltage is increased.
[0023]
Further, when the output current is measured with the voltage V kept constant, as shown in FIG. 6, at low rotation speed (1000 rpm), the output current according to the present embodiment becomes larger than the output current according to the related art, and as a result, the battery is charged. The current increases. On the other hand, at a high rotation speed (5000 rpm), the output current according to the present embodiment is smaller than the output current according to the related art, and as a result, the coil temperature is significantly reduced.
[0024]
Next, experimental results for the three-phase magnet type generator (invention generator) according to the above-described embodiment and the three-phase magnet type generator (premise generator) shown in FIG. 10 will be described. The experiment was performed by attaching a thermocouple to the core surface (magnetic material sheet member 24), inserting a thermocouple into the intermediate layer of the coil 23, operating at 6000 rpm for 5 minutes, and measuring the temperature. As a result, in the premise generator, the core surface temperature was estimated to be 156 ° C. and the coil temperature was estimated to be 163 ° C. (this is an estimated value due to the occurrence of thermal demagnetization). ° C and the coil temperature were measured at 125 ° C, demonstrating the effect of suppressing the temperature rise.
[0025]
As described above, the three-phase magnet type generator according to the present embodiment has the stator 200 with the number of poles 3n (n: any natural number) wound with the coil 23 and the number of poles with the permanent magnet 13 fixed. 4n of the rotor 100, and the flange portion 24a of the magnetic sheet member 24 around which the coil 23 is wound with the laminated core 21 of the stator 200 interposed therebetween is omitted. For this reason, the leakage magnetic flux loop A passing through the flange portion 24a is not formed, and the temperature increase due to the eddy current due to the increase in the number of poles of the rotor 100 can be suppressed, the output decreases due to the temperature increase, the magnet 13 is demagnetized, and the coil increases. 23 can be prevented from being shortened. Further, with the elimination of the flange portion 24a, the shape of the magnetic sheet member is simplified, and the cost can be reduced. Note that the present embodiment is not limited to the rotor 100 having 4n poles, but a three-phase magnet generator having the rotor 100 having 2n + m (m: any natural number) larger than the conventional pole 2n. Is widely applicable.
[0026]
As another embodiment of the present invention, although not shown, there can be cited one in which the magnetic sheet member 24 is omitted. According to this embodiment as well, the leakage magnetic flux loop A passing through the flange portion 24a is not formed, the temperature rise due to the eddy current due to the increase in the number of poles of the rotor 100 can be suppressed, the output decreases due to the temperature rise, and the magnet 13 decreases. It is possible to prevent the life of the magnet and the coil 23 from being shortened, and to reduce the cost. In this embodiment, since the output current slightly increases on the low-speed side and greatly increases on the high-speed side, it is necessary to increase the amount of copper (winding amount) and suppress the output on the high-speed side.
[0027]
【The invention's effect】
According to the three-phase magnet type generator of the present invention, a leakage magnetic flux loop passing through the flange portion is not formed, and a temperature rise due to an eddy current accompanying an increase in the number of poles of the rotor can be suppressed. , And shortening of the life of the coil can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a three-phase magnet type generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II shown in FIG.
FIG. 3 is a coil connection diagram of a stator.
FIG. 4 is a vector diagram of an output voltage.
FIG. 5 is an external characteristic graph.
FIG. 6 is an output current graph.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional general three-phase magnet generator as a comparative example of the present embodiment.
FIG. 8 is a coil connection diagram of the stator of the comparative example.
FIG. 9 is a vector diagram of an output voltage of the comparative example.
FIG. 10 is a sectional view of a three-phase magnet generator described in Japanese Patent Application No. 2002-156919, which is a premise of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 rotor 11 rotor 13 permanent magnet 200 stator 21 laminated core 23 power generating coil 24 magnetic sheet member 24a flange

Claims

コイルが巻かれた極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の固定子と、永久磁石が固定された極数２ｎ＋ｍ（ｍ：任意の自然数）の回転子とを有し、かつ、前記固定子の積層コアを挟んだ状態で前記コイルが巻き付けられる磁性体シート部材の鍔部を削除して構成されることを特徴とする三相磁石式発電機。It has a stator with a number of poles of 3n (n: an arbitrary natural number) around which a coil is wound, and a rotor with a number of poles of 2n + m (m: an arbitrary natural number) to which a permanent magnet is fixed. A three-phase magnet-type power generator, wherein a flange of a magnetic sheet member around which the coil is wound with a laminated core sandwiched therebetween is removed.

コイルが巻かれた極数３ｎ（ｎ：任意の自然数）の固定子と、永久磁石が固定された極数２ｎ＋ｍ（ｍ：任意の自然数）の回転子とを有し、かつ、前記固定子の積層コアを挟んだ状態で前記コイルが巻き付けられる磁性体シート部材を削除して構成されることを特徴とする三相磁石式発電機。It has a stator with a number of poles of 3n (n: an arbitrary natural number) around which a coil is wound, and a rotor with a number of poles of 2n + m (m: an arbitrary natural number) to which a permanent magnet is fixed. A three-phase magnet generator, wherein the magnetic sheet member around which the coil is wound with the laminated core interposed therebetween is omitted.