JP3015727U - Self-excited alternator stator core - Google Patents
Self-excited alternator stator coreInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自励交流発電機におけるステータコアのエキ
サイタ巻線スロットバックの磁路幅をより大きくするこ
とにより、同外径・同積厚では発電機の電気的出力を増
大させ、同一電気的出力の時には小型・軽量化を可能と
する自励発電機のステータコアを提供する。
【構成】 ほぼ正方状の四角形における2組の対角を円
弧状に整形した外周形状と、中央部のロータ挿入用の円
形開口縁に主発電巻線を巻回すべく形成された複数の第
1のスロット群(2)とエキサイタ巻線を巻回すべく形
成された複数の第2のスロット群(3)とを有し、電磁
鋼板を打ち抜いて形成される自励交流発電機のステータ
コア(1)において、第2のスロット群のスロット開口
部から底部までの距離(Le)を第1のスロット群のス
ロット開口部から底部までの距離(Lm)より短く形成
するとともにこの第2のスロット群(3)を外周の直線
部分(1a)に対応した位置に設ける。
(57) [Abstract] [Purpose] By increasing the magnetic path width of the exciter winding slot back of the stator core in a self-excited AC generator, the electrical output of the generator is increased with the same outer diameter and same product thickness. Provide a stator core of a self-excited generator that can be reduced in size and weight when the electric output is the same. [Structure] An outer peripheral shape obtained by shaping two pairs of diagonals in a substantially square quadrangle into an arc shape, and a plurality of first primary windings formed around a circular opening edge for rotor insertion in a central portion. Stator group (1) of a self-excited alternator having a slot group (2) and a plurality of second slot groups (3) formed to wind an exciter winding, and formed by punching an electromagnetic steel plate. In the second slot group (3), the distance (Le) from the slot opening to the bottom of the second slot group is set shorter than the distance (Lm) from the slot opening to the bottom of the first slot group. ) Is provided at a position corresponding to the straight line portion (1a) on the outer circumference.
Description
【0001】[0001]
本考案は主発電巻線とエキサイタ巻線を有する自励型の交流発電機のステータ コアに関する。 The present invention relates to a stator core of a self-excited alternator having a main generator winding and an exciter winding.
【0002】[0002]
従来の自励交流発電機のステータコアは、主発電巻線が挿入されるスロットと ロータに界磁を発生させるエキサイタ巻線が挿入されるスロットは同一形状を有 している。(実開平5−11773号公報) In the conventional stator core of a self-excited AC generator, the slot into which the main power generation winding is inserted and the slot into which the exciter winding that generates the field in the rotor are inserted have the same shape. (Japanese Utility Model Publication No. 5-11773)
【0003】[0003]
自励交流発電機において発電機の出力増を図るべくロータの起磁力を大きくし ようとする時、ロータがエキサイタ巻線と鎖交する位置に来た時のエキサイタ巻 線スロットのスロットバック(スロットの底部とステータコアの外周縁部に挟ま れた部分)に多くの磁束が通ることが必要とされる。スロットが同一形状のステ ータコアにおいてはこのエキサイタ巻線のスロットバックの幅の最小部分では磁 気抵抗が他の部分に比べて高くなっており、発電機の出力を増加を意図してもエ キサイタ巻線のスロットバック磁路幅最小部分では磁気飽和状態に達し、それ以 上の出力を得ようとする場合はステータコアの積厚を増すか外径を大きくするし かなく、発電機の大型化、重量増となる要因となっていた。本考案は、かかる事 情に鑑みてなされたもので、自励交流発電機におけるステータコアのエキサイタ 巻線スロットバックの磁路幅をより大きくすることにより、同外径・同積厚では 発電機の電気的出力を増大させ、同一電気的出力の時には小型・軽量化を可能と する自励発電機のステータコアを提供することを課題としている。 In a self-excited AC generator, when trying to increase the magnetomotive force of the rotor in order to increase the output of the generator, the slot back (slot) of the exciter winding slot when the rotor comes to the position where it interlinks with the exciter winding It is necessary for a large amount of magnetic flux to pass through between the bottom part and the outer peripheral edge part of the stator core). In a stator core with the same slot shape, the magnetic resistance is higher in the minimum width of the slot back of the exciter winding than in the other parts, and even if the output of the generator is intended to be increased, When the magnetic field reaches the magnetic saturation state in the minimum width of the slot-back magnetic path of the winding, and when trying to obtain a higher output, it is necessary to increase the laminated thickness of the stator core or increase the outer diameter, and increase the size of the generator. It was a factor that increased the weight. The present invention has been made in view of such circumstances, and by increasing the magnetic path width of the exciter winding slot back of the stator core of the self-excited AC generator, the generator of the same outer diameter and the same product thickness can be used. It is an object of the present invention to provide a stator core of a self-excited generator that can increase the electric output and can be reduced in size and weight when the electric output is the same.
【0004】[0004]
上記課題を解決するために、本考案は、ほぼ正方状の四角形における2組の対 角を円弧状に整形した形状の外周と、中央部のロータ挿入用の円形開口縁に主発 電巻線を巻回すべく形成された複数の第1のスロット群とエキサイタ巻線を巻回 すべく形成された複数の第2のスロット群とを有し、鉄板を打ち抜いて形成され る自励交流発電機のステータコアにおいて、第2のスロット群のスロット開口部 から底部までの距離を第1のスロット群より短く形成するとともに第2のスロッ ト群が前記外周のほぼ直線の部分に対応した位置に設けてなることを特徴として いる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a main power generation winding in an outer periphery of a shape in which two pairs of diagonals in a substantially square quadrangle are shaped into an arc, and a circular opening edge for rotor insertion in a central portion. A self-excited AC generator having a plurality of first slot groups formed to wind a coil and a plurality of second slot groups formed to wind an exciter winding, and formed by punching an iron plate. In this stator core, the distance from the slot opening to the bottom of the second slot group is made shorter than that of the first slot group, and the second slot group is provided at a position corresponding to the substantially linear portion of the outer circumference. It is characterized by becoming.
【0005】[0005]
本考案では、エキサイタ巻線を巻回すべく形成された複数のスロット群のスロ ット底部とコア外周縁に挟まれたスロットバックの幅が大きくなるため、ロータ がエキサイタ巻線と鎖交する位置に来た時のエキサイタ巻線のスロットバックの 磁気抵抗が小さくなって多くの磁束が通ることができ、ロータの起磁力が大きく なる。 In the present invention, since the width of the slot back sandwiched between the slot bottom of the plurality of slot groups formed to wind the exciter winding and the outer peripheral edge of the core is increased, the position where the rotor is linked to the exciter winding is increased. The magnetic resistance of the slot back of the exciter winding at the time of arrival becomes small and a large amount of magnetic flux can pass, and the magnetomotive force of the rotor becomes large.
【0006】[0006]
以下、図面により本考案の実施例について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0007】 図1において、自励交流発電機のステータコア1は電磁鋼板(鉄板)のフープ 材からプレス機械にて打ち抜いて形成しており、プレス後の廃材の量を少なくす るためその外形は円形の上下左右に直線形状を有するが如く、ほぼ正方状の四角 形における2組の対角を円弧状に整形した外周形状となっている。ステータコア 1の中央部円形開口の内周面を角度均等に30分割してその開口縁に巻線を収納 すべくスロットを配置し、外部に負荷電流を供給するための主発電巻線を収納す る主発電巻線スロット群2を#1から#10および#16から#25に設ける。 ロータに界磁を発生させるべく設けられるエキサイタ巻線を収納するエキサイタ 巻線スロット群3を#11から#15および#26から#30に設ける。このエ キサイタ巻線スロット群3の#11から#15および#26から#30のスロッ トはステータコア1の外形が直線部分1aに対応する位置に配置される。スロッ トの形状は半閉スロットを採用し、エキサイタ巻線スロット群3のスロット開口 部から底部までの距離Leは主発電巻線スロット群2のスロット開口部から底部 までの距離Lmより短く形成されている。In FIG. 1, a stator core 1 of a self-excited AC generator is formed by punching a hoop material of an electromagnetic steel plate (iron plate) with a press machine, and its outer shape is to reduce the amount of waste material after pressing. As it has a straight line shape on the top, bottom, left and right sides of the circle, it has an outer peripheral shape obtained by shaping two pairs of diagonals in a substantially square shape into an arc shape. The inner peripheral surface of the central circular opening of the stator core 1 is divided into 30 equal angles, slots are arranged at the edges of the openings to accommodate the windings, and the main generator winding for supplying load current to the outside is accommodated. The main power generation winding slot group 2 is provided in # 1 to # 10 and # 16 to # 25. Exciter winding slot groups 3 for accommodating the exciter windings provided to generate a field in the rotor are provided at # 11 to # 15 and # 26 to # 30. Slots # 11 to # 15 and # 26 to # 30 of the exciter winding slot group 3 are arranged at positions where the outer shape of the stator core 1 corresponds to the straight line portion 1a. The slot shape is a semi-closed slot, and the distance Le from the slot opening to the bottom of the exciter winding slot group 3 is shorter than the distance Lm from the slot opening to the bottom of the main power generation winding slot group 2. ing.
【0008】 このステータコア1を軸線方向に複数枚積重ね、機械的に結合してステータコ アASSYを形成する。この結合方法はカシメまたは外周を溶接する等の方法が 用いられる。ステータコアASSYの各スロットに電気絶縁用のシートを挿入し た後、各巻線を巻回する。主発電巻線の一スロットには線径0.9ミリメートル の絶縁電線が34本挿入されるよう巻回されており、エキサイタ巻線の一スロッ トには線径0.65ミリメートルの絶縁電線が44本挿入されるよう巻回されて いる。主発電巻線の一スロットの合計断面積は21.63平方ミリメートルに対 し、エキサイタ巻線の一スロットの合計断面積は14.6平方ミリメートルであ るため、エキサイタ巻線の必要断面積は主発電巻線の67.5%に相当し、その スロット開口部から底部までの距離が主発電巻線スロットより短く形成されても 全数の絶縁電線が挿入可能である。A plurality of the stator cores 1 are stacked in the axial direction and mechanically coupled to form a stator core ASSY. As this joining method, a method such as caulking or welding the outer periphery is used. After inserting a sheet for electrical insulation into each slot of the stator core ASSY, each winding is wound. One slot of the main generator winding is wound so that 34 insulated wires with a wire diameter of 0.9 mm are inserted, and one slot of the exciter winding has an insulated wire with a wire diameter of 0.65 mm. It is wound so that 44 pieces can be inserted. Since the total cross-sectional area of one slot of the main power generation winding is 21.63 mm 2, and the total cross-sectional area of one slot of the exciter winding is 14.6 mm 2, the required cross-sectional area of the exciter winding is This is equivalent to 67.5% of the main power generation winding, and even if the distance from the slot opening to the bottom is shorter than the main power generation winding slot, all insulated wires can be inserted.
【0009】 エキサイタ巻線スロット群3のスロット開口部から底部までの距離Leが主発 電巻線スロット群2より短く形成されているため、スロット底部から外縁までの スロットバックの幅は大きくなる。特に#13および#28のスロットは外縁の 直線部分1aに最も近接しているためその部分の磁路の磁気抵抗が最も大きく磁 路確保のうえでの隘路となっていたが、この部分のスロットバックの幅が拡大さ れたことによって磁気飽和に至るまでの磁束量が増加する。Since the distance Le from the slot opening to the bottom of the exciter winding slot group 3 is formed to be shorter than that of the main power generation winding slot group 2, the width of the slot back from the slot bottom to the outer edge becomes large. In particular, the slots # 13 and # 28 are the closest to the straight line portion 1a of the outer edge, so that the magnetic resistance of the magnetic path of that portion is the largest and it is a bottleneck for securing the magnetic path. The expansion of the width of the back increases the amount of magnetic flux until magnetic saturation.
【0010】 図2に本実施例のステータコア1を軸線方向に複数枚積重ねて結合したステー タコアASSY20に主発電巻線とエキサイタ巻線を巻回し、小型のポータブル エンジン発電機に用いられるエンジン駆動ブラシレス型の自励交流発電機を構成 した場合の回路構成図を示す。図2においてはロータ10、界磁巻線11、ダイ オード12、主発電巻線21、エキサイタ巻線22が示されており、主発電巻線 21とエキサイタ巻線22とは電気角で90度の位相差をもつようにステータコ アASSY20に巻回されている。また、エキサイタ巻線22にはコンデンサ2 3が接続され、主発電巻線21には外部負荷が接続されている。ロータ10はエ ンジンのクランク軸に連結されて駆動され、ステータの内側を微小エアギャップ をもって回転自在に保持されるとともにダイオード12が接続されて閉回路を形 成する界磁巻線11が巻回されている。In FIG. 2, a main power generation winding and an exciter winding are wound around a stator core ASSY 20 in which a plurality of stator cores 1 of this embodiment are stacked and coupled in the axial direction, and an engine driven brushless used in a small portable engine generator Figure 2 shows the circuit configuration of a self-excited AC generator of the type. In FIG. 2, the rotor 10, the field winding 11, the diode 12, the main power generation winding 21, and the exciter winding 22 are shown. The main power generation winding 21 and the exciter winding 22 have an electrical angle of 90 degrees. It is wound on the stator core ASSY 20 so as to have a phase difference of. A capacitor 23 is connected to the exciter winding 22, and an external load is connected to the main power generating winding 21. The rotor 10 is driven by being connected to a crankshaft of an engine, is rotatably held inside the stator with a small air gap, and is connected with a diode 12 to wind a field winding 11 forming a closed circuit. Has been done.
【0011】 このロータ10がクランク軸とともに回転すると、ロータコアの残留磁束によ ってエキサイタ巻線22に進相電流が流れ、この電機子反作用による逆相分回転 磁界によって界磁巻線11に誘起する2倍周波数の交流電圧をダイオード12で 半波整流することにより自励界磁を得ている。また、負荷時には、負荷電流の増 加とともにエキサイタ巻線22に接続されたコンデンサ23の電流と負荷電流と の合成電機子電流による単相電機子反作用は増大し、正相分の進相電流による起 磁力と、逆相分の電流に起因する界磁電流の起磁力がともに増大するため界磁の 自励効果が増し、結果的に発電機はコンデンサ23の電流による分巻効果に負荷 電流の直巻効果が加わり、複巻特性即ち負荷の大きさにかかわらず略一定電圧が 得られる。When the rotor 10 rotates together with the crankshaft, the phase-advancing current flows in the exciter winding 22 due to the residual magnetic flux of the rotor core, and the antiphase rotating magnetic field caused by the armature reaction induces in the field winding 11. The self-excited field is obtained by half-wave rectifying the AC voltage having a doubled frequency by the diode 12. Further, at the time of load, the single-phase armature reaction due to the combined armature current of the current of the capacitor 23 connected to the exciter winding 22 and the load current increases as the load current increases, and due to the positive phase advance current. Since both the magnetomotive force and the magnetomotive force of the field current due to the current of the opposite phase increase, the self-exciting effect of the field increases, and as a result, the generator causes the shunting effect of the current of the capacitor 23 to reduce the load current. The series winding effect is added, and a substantially constant voltage can be obtained regardless of the compound winding characteristic, that is, the size of the load.
【0012】 本実施例のステータコア1のエキサイタ巻線のスロット底部から外縁までのス ロットバックの幅は、従来のスロット形状が全て同一のステータコアに比べて大 きいので、ロータ10がエキサイタ巻線22と鎖交する位置に来た時のエキサイ タ巻線スロットのスロットバックの磁気抵抗が小さくなって多くの磁束を通すこ とができ、ロータ10の起磁力が大きくなるが故、主巻線からの出力を増大させ ることができる。Since the width of the slot back from the slot bottom portion to the outer edge of the exciter winding of the stator core 1 of the present embodiment is larger than that of the conventional stator core having the same slot shape, the rotor 10 has the exciter winding 22. Since the magnetic resistance of the slot back of the exciter winding slot when it comes to the position where it intersects with the rotor winding becomes small, a large amount of magnetic flux can be passed, and the magnetomotive force of the rotor 10 becomes large. The output of can be increased.
【0013】[0013]
本考案においては、ほぼ正方状の四角形における2組の対角を円弧状に整形し た形状の外周と、中央部のロータ挿入用の円形開口縁に主発電巻線を巻回すべく 形成された複数の第1のスロット群とエキサイタ巻線を巻回すべく形成された複 数の第2のスロット群とを有し、鉄板を打ち抜いて形成される自励交流発電機の ステータコアにおいて、第2のスロット群のスロット開口部から底部までの距離 を第1のスロット群より短く形成するとともにこのスロット群が前記外周のほぼ 直線の部分に対応した位置に設けてるなるから、スロット形状が全て同一のステ ータコアに比べて、同外径かつ同積厚の条件では発電機の出力が増大し、また同 出力条件であれば温度上昇が抑制でき、さらに同出力かつ同温度上昇の条件であ れば積厚を減少させて発電機の小型、軽量化に寄与することができる。 In the present invention, the main power generating winding is formed around the outer periphery of the two squares of a substantially square quadrangular shape that are shaped like arcs and the circular opening edge for inserting the rotor in the central portion. In the stator core of the self-excited AC generator, which has a plurality of first slot groups and a plurality of second slot groups formed to wind the exciter winding, and is formed by punching an iron plate, Since the distance from the slot opening to the bottom of the slot group is made shorter than that of the first slot group, and this slot group is provided at a position corresponding to the substantially straight line portion of the outer circumference, all slots having the same slot shape are formed. Compared to the data core, the output of the generator increases under the condition of the same outer diameter and the same product thickness, the temperature rise can be suppressed under the same output condition, and the product increases under the same output and the same temperature rise condition. Reduce thickness Was a small generator, it is possible to contribute to weight reduction.
【図1】本考案の実施例の正面図である。FIG. 1 is a front view of an embodiment of the present invention.
【図2】本考案の実施例を用いたブラシレス型自励交流
発電機の回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a brushless type self-excited AC generator using an embodiment of the present invention.
1・・・・ステータコア 1a・・・直線部分 2・・・・主発電巻線スロット群 3・・・・エキサイタ巻線スロット群 Le・・・エキサイタ巻線スロット群3のスロット開口
部から底部までの距離 Lm・・・主発電巻線スロット群2のスロット開口部か
ら底部までの距離 10・・・ロータ 11・・・界磁巻線 12・・・ダイオード 20・・・ステータコアASSY 21・・・主発電巻線 22・・・エキサイタ巻線 23・・・コンデンサ1 ... Stator core 1a ... Straight part 2 ... Main power generation winding slot group 3 ... Exciter winding slot group Le ... Exciter winding slot group 3 from slot opening to bottom Of the main power generation winding slot group 2 from the slot opening to the bottom portion 10 ... Rotor 11 ... Field winding 12 ... Diode 20 ... Stator core ASSY 21 ... Main power generation winding 22 ・ ・ ・ Exciter winding 23 ・ ・ ・ Capacitor
Claims (1)
を円弧状に整形した形状の外周を有し、中央部のロータ
挿入用の円形開口縁に主発電巻線を巻回すべく形成され
た複数の第1のスロット群とエキサイタ巻線を巻回すべ
く形成された複数の第2のスロット群を有し、鉄板を打
ち抜いて形成される自励交流発電機のステータコアにお
いて、前記第2のスロット群のスロット開口部から底部
までの距離を前記第1のスロット群より短く形成すると
ともに前記第2のスロット群が前記外周のほぼ直線の部
分に対応した位置に設けてなることを特徴とする自励交
流発電機のステータコア。1. A substantially square-shaped quadrangle having two sets of diagonally shaped arcuate outer circumferences, which are formed to wind a main power generation winding around a circular opening edge for rotor insertion in a central portion. In a stator core of a self-excited AC generator, which has a plurality of first slot groups and a plurality of second slot groups formed to wind an exciter winding, and is formed by punching an iron plate, The distance from the slot opening to the bottom of the slot group is formed shorter than that of the first slot group, and the second slot group is provided at a position corresponding to a substantially straight line portion of the outer circumference. The stator core of a self-excited AC generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995002906U JP3015727U (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Self-excited alternator stator core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995002906U JP3015727U (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Self-excited alternator stator core |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3015727U true JP3015727U (en) | 1995-09-12 |
Family
ID=43151277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1995002906U Expired - Lifetime JP3015727U (en) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | Self-excited alternator stator core |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3015727U (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3492454B2 (en) | 1995-10-25 | 2004-02-03 | 澤藤電機株式会社 | Generator |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP1995002906U patent/JP3015727U/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3492454B2 (en) | 1995-10-25 | 2004-02-03 | 澤藤電機株式会社 | Generator |
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