JP2013099007A - 発電機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電機1のロータ10は、回転軸2中心に等角度間隔に複数の永久磁石の磁極を、回転軸2方向に向けて配置されている。ステータポール50は、帯状の電磁鋼板を巻いた鉄心に巻線が施されており、回転軸2中心に対して等角度間隔に、ロータ10の磁極に向けて非磁性の保持板21,31に固定されている。ヨーク22、32は、ステータポール50の他端が当接して、ステータポール50相互を磁気的に結合している。
【選択図】図1
Description
特許文献1のような半径方向に磁気ギャップを持つラジアルギャップ型の発電機の他に、軸方向に磁気ギャップを持つアキシャルギャップ型の発電機として、特許文献2に示すような発電機が知られている。
図2は、ステータポール50の組立工程を示す図である。ステータコア51の回りに帯状の薄い軟磁性体52を多数回巻きつけてゆく。電磁鋼板は薄いほど鉄損が少なく、軟磁性体52として用いる電磁鋼板の厚さは薄い方が良い。尚、軟磁性体52の表面には、絶縁皮膜が施されている。薄い軟磁性体52を巻いてステータポール50を作製するので、打ち抜きの際に残る材料の無駄が省くことができる。
図4は、ロータ10の構成を示している。ロータ10は、2枚の非磁性材(アルミニウム)の円盤12、13を合わせたものであり(図4A)、永久磁石11として、円柱状のネオジム磁石14を用い、磁束密度を上げるために、その両側の磁極に継鉄15(軟磁性体)を磁気結合させる。継鉄15は、一方端面が他方端面よりも面積の大きく、一方端面から他方端面に向かって断面積を順次減少する円錐台を含んでいる。面積の大きい継鉄15の一方端面が永久磁石に磁気的に結合している(図4C)。円盤12、13には、永久磁石11を収容する孔11bが設けられており、継鉄15は小さい面積の他方端面を孔11bから円盤12、13の表面に露出する。露出した継鉄15の径は、ネオジム磁石14側の径よりも小さいため、これによりネオジム磁石14の磁極面の面積を縮小して磁束密度を増加する。
一方、磁気回路の大部分の長さを占めるステータポール50やヨーク22、32においては、電磁鋼板は絶縁された状態で重なっているので、鉄損は少ない。
2 回転軸
10 ロータ
11 永久磁石
20、30 固定子
21、31 保持板
22、32 ヨーク
41、42 中空管
50 ステータポール
Claims (7)
- 回転軸中心に複数の永久磁石の磁極をN極S極交互に、当該回転軸方向に向けて配置されたロータと、
軟磁性体鉄心に巻線を施した多数のステータポールと、
前記回転軸中心に対して、前記ステータポールの磁気回路の一端を前記ロータの磁極に向けて前記ステータポールを固定して、磁極との間に磁気ギャップを形成した非磁性の保持板と、
前記複数のステータポールの他端が当接して、前記複数のステータポール相互を磁気に結合するヨークと、
ベアリング軸受けを介して前記回転軸を内装し、前記保持板とヨークとを外装して連結する中空管とを有することを特徴とした発電機。
- 前記多数のステータポールは、帯状の電磁鋼板を巻いた鉄心に巻線を施したステータポールであることを特徴とする請求項1の発電機。
- 前記ステータポールの帯状の電磁鋼板は、方向性磁性鋼板であって、磁化容易軸をステータポールの磁気回路の方向と一致させたことを特徴とした請求項1の発電機。
- 前記ロータの各永久磁石の双方の磁極を前記ロータの表裏に配置させ、
前記ステータポールを固定した前記非磁性の保持板は、前記ロータの表裏面側に対して、夫々設けられ、
前記ヨークは、前記ロータの表裏面側に夫々設けられた前記非磁性の保持板の前記複数のステータポールの他端に対して夫々配置され、夫々が前記複数のステータポールに当接して前記複数のステータポール相互を磁気に結合することを特徴とした請求項1の発電機。
- 前記ロータの表面側のステータポールと前記ロータの裏面側のステータポールは、一直線上に配置され、当該一直線上に配置されたステータポールの巻線を直列に結線したことを特徴とする請求項4の発電機。
- 前記回転軸は中空であることを特徴とする請求項1の発電機。
- 一方端面の面積を順次縮小して他方端面とした軟磁性体の継鉄であって、前記一方端面を前記永久磁石と磁気結合し、前記他方端面を前記ロータに配置した前記磁極とすることを特徴とした請求項1の発電機。
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