JPH033461B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH033461B2 JPH033461B2 JP59076780A JP7678084A JPH033461B2 JP H033461 B2 JPH033461 B2 JP H033461B2 JP 59076780 A JP59076780 A JP 59076780A JP 7678084 A JP7678084 A JP 7678084A JP H033461 B2 JPH033461 B2 JP H033461B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- coil
- magnetic path
- excitation
- self
- 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.)
- Expired
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 81
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 35
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 18
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
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
- H02K19/28—Synchronous generators characterised by the arrangement of exciting windings for self-excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自励式発電機に関する。
自励式発電機としては固定子側巻線の巻線構造
の簡略化を図るべく、第1図に示すように発電機
1の固定子2の同一磁路に、出力コイル4と、回
転子の界磁コイル(図示せず)に励磁電流を供給
する励磁コイル5とを同相に集中巻きにするよう
にしたものがある ところが、この構造では、出力コイル4に例え
ば電動機或はランプ等のような始動抵抗の小さな
負荷が接続されて一時的に大電流が出力されて出
力電圧V1が低下すると、これに伴ない励磁電圧
V2が低下して前記界磁コイルに供給される励磁
電流が減少する。この励磁電流の減少が出力電圧
V1,V2を更に低下させるという悪循環を生じさ
せ、この結果、発電能力が低下して負荷の始動に
時間がかり、最悪の場合には負荷始動が出来ない
という問題がある。
の簡略化を図るべく、第1図に示すように発電機
1の固定子2の同一磁路に、出力コイル4と、回
転子の界磁コイル(図示せず)に励磁電流を供給
する励磁コイル5とを同相に集中巻きにするよう
にしたものがある ところが、この構造では、出力コイル4に例え
ば電動機或はランプ等のような始動抵抗の小さな
負荷が接続されて一時的に大電流が出力されて出
力電圧V1が低下すると、これに伴ない励磁電圧
V2が低下して前記界磁コイルに供給される励磁
電流が減少する。この励磁電流の減少が出力電圧
V1,V2を更に低下させるという悪循環を生じさ
せ、この結果、発電能力が低下して負荷の始動に
時間がかり、最悪の場合には負荷始動が出来ない
という問題がある。
これは、発電機1が無負荷のときには回転子3
からの磁束Φ0により出力コイル4に出力電圧V
(=−U(dΦ0/dt))が発生し、同時に励磁コイ
ル5にも電圧V2が発生し、回転子3の前記界磁
コイルに励磁電流を供給する。出力コイル4に負
荷を接続して出力を取り出すと、負荷電流により
第2図に示すように主磁束Φ0を打ち消す方向に
磁束Φ′が発生する。即ち、電機子反作用の減磁
作用が行なわれる。
からの磁束Φ0により出力コイル4に出力電圧V
(=−U(dΦ0/dt))が発生し、同時に励磁コイ
ル5にも電圧V2が発生し、回転子3の前記界磁
コイルに励磁電流を供給する。出力コイル4に負
荷を接続して出力を取り出すと、負荷電流により
第2図に示すように主磁束Φ0を打ち消す方向に
磁束Φ′が発生する。即ち、電機子反作用の減磁
作用が行なわれる。
この磁束Φ′は主磁束Φ0を減ずる作用をするた
めに、出力電流(負荷電流)を多く取り出す程発
電に寄与する実質磁束量(Φ0−Φ′)が減少し、
これに伴ない出力電圧V1及び励磁出力電圧V2が
低下し、前記界磁コイルに供給する励磁電流が減
少し、主磁束Φ0が更に減少する。負荷が前述し
たようにモータ起動時或はランプ起動時等のよう
に短絡状態に近い異常に大きい場合には、大きな
負荷電流により発生する磁束Φ′が非常に大きく
なり、これに伴ない主磁束Φ0が小さくなる。
めに、出力電流(負荷電流)を多く取り出す程発
電に寄与する実質磁束量(Φ0−Φ′)が減少し、
これに伴ない出力電圧V1及び励磁出力電圧V2が
低下し、前記界磁コイルに供給する励磁電流が減
少し、主磁束Φ0が更に減少する。負荷が前述し
たようにモータ起動時或はランプ起動時等のよう
に短絡状態に近い異常に大きい場合には、大きな
負荷電流により発生する磁束Φ′が非常に大きく
なり、これに伴ない主磁束Φ0が小さくなる。
この結果、励磁コイル5の発生電圧V2が非常
に小さくなり、発電能力が低下する。この発電機
1の無負荷状態から短絡状態に到るまでの垂下特
性は第3図に示すように表わされ、負荷を取る程
出力電圧V1が低下し、電圧変動率が悪くなる。
この発電機1の垂下特性は自動電圧調整器
(AVR)を使用することにより第4図に示すよう
に補償することができるが、前述したモータ負荷
或はランプ負荷等の起動時に一時的に短絡状態と
なる負荷に対しては有効に補償し得ない。
に小さくなり、発電能力が低下する。この発電機
1の無負荷状態から短絡状態に到るまでの垂下特
性は第3図に示すように表わされ、負荷を取る程
出力電圧V1が低下し、電圧変動率が悪くなる。
この発電機1の垂下特性は自動電圧調整器
(AVR)を使用することにより第4図に示すよう
に補償することができるが、前述したモータ負荷
或はランプ負荷等の起動時に一時的に短絡状態と
なる負荷に対しては有効に補償し得ない。
また、ガバナ付エンジンにより駆動される発動
発電機においては、エンジン回転数はガバナによ
り一定回転数に保持されるべきであるが、実際に
は許容変動率が最大10%程度あり、第5図に示す
ように軽負荷程回転数が上昇する傾向にある。例
えば、発電機の負荷が定格の4Aであるときのエ
ンジン回転数が3000rpmに設定されていても、発
電機の負荷が軽くなると、これに伴ないエンジン
負荷が軽くなり、回転数が上昇する。
発電機においては、エンジン回転数はガバナによ
り一定回転数に保持されるべきであるが、実際に
は許容変動率が最大10%程度あり、第5図に示す
ように軽負荷程回転数が上昇する傾向にある。例
えば、発電機の負荷が定格の4Aであるときのエ
ンジン回転数が3000rpmに設定されていても、発
電機の負荷が軽くなると、これに伴ないエンジン
負荷が軽くなり、回転数が上昇する。
このため、発動発電機として前記前記集中巻き
の発電機を使用した場合、当該発電機単体の右下
りの垂下特性(第3図)と、エンジン回転数変化
による右下りの特性(第5図)とが相乗し、当該
発動発電機の出力電圧が第6図に示すように変化
し、例えば定格電流が4Aのときに出力電圧が
100Vであつても、負荷電流が4A以下となる出力
電圧が上昇し、出力電圧の電圧変動率が大きくな
るという問題があり、これに対処するためには大
きな電圧調整能力を有する自動電圧調整器を具備
させなければならない。
の発電機を使用した場合、当該発電機単体の右下
りの垂下特性(第3図)と、エンジン回転数変化
による右下りの特性(第5図)とが相乗し、当該
発動発電機の出力電圧が第6図に示すように変化
し、例えば定格電流が4Aのときに出力電圧が
100Vであつても、負荷電流が4A以下となる出力
電圧が上昇し、出力電圧の電圧変動率が大きくな
るという問題があり、これに対処するためには大
きな電圧調整能力を有する自動電圧調整器を具備
させなければならない。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、第
1の目的は、前記集中巻型の自励式発電機の垂下
特性を改善し、一時的に短絡状態に近い状態とな
つても励磁電流への影響を少なくし、モータ或は
ランプ等の始動抵抗の小さな負荷の始動を容易に
することにある。
1の目的は、前記集中巻型の自励式発電機の垂下
特性を改善し、一時的に短絡状態に近い状態とな
つても励磁電流への影響を少なくし、モータ或は
ランプ等の始動抵抗の小さな負荷の始動を容易に
することにある。
本発明の第2の目的は、前記発電機の垂下特性
に右上りの特性(負特性という)を持たせ、ガバ
ナ付エンジンにより駆動される発動発電機の出力
電圧の電圧変動率を小さくすることにある。
に右上りの特性(負特性という)を持たせ、ガバ
ナ付エンジンにより駆動される発動発電機の出力
電圧の電圧変動率を小さくすることにある。
上記目的を達成するために本発明においては、
対向する2つの磁極、及び互いに並列に連設され
る第1及び第2の磁路が一体に形成された固定子
と、該固定子の前記対向する磁極間に回転可能に
配置される回転子と、該回転子に巻回されて磁束
を発生させる界磁コイルと、前記固定子の前記第
1の磁路に集中巻に巻回されて負荷へ供給する電
力を発生させる出力コイルと、前記固定子の前記
第1の磁路に集中巻に巻回され前記界磁コイルに
励磁電流を供給する第1の励磁コイルと、前記固
定子の前記第2の磁路に前記第1の励磁コイルと
は独立して集中巻に巻回され前記界磁コイルに励
磁電流を供給する第2の励磁コイルとによつて自
励式発電機を構成し、前記第1及び第2の励磁コ
イルによる励磁電流を整流器を介して重畳させて
前記界磁コイルに供給するようにしたり、前記第
2の励磁コイルを前記第1の励磁コイルと同相の
電圧を誘起するように巻回し、前記第1及び第2
の励磁コイルによる励磁電流を重畳させて前記界
磁コイルに供給するようにしたものである。
対向する2つの磁極、及び互いに並列に連設され
る第1及び第2の磁路が一体に形成された固定子
と、該固定子の前記対向する磁極間に回転可能に
配置される回転子と、該回転子に巻回されて磁束
を発生させる界磁コイルと、前記固定子の前記第
1の磁路に集中巻に巻回されて負荷へ供給する電
力を発生させる出力コイルと、前記固定子の前記
第1の磁路に集中巻に巻回され前記界磁コイルに
励磁電流を供給する第1の励磁コイルと、前記固
定子の前記第2の磁路に前記第1の励磁コイルと
は独立して集中巻に巻回され前記界磁コイルに励
磁電流を供給する第2の励磁コイルとによつて自
励式発電機を構成し、前記第1及び第2の励磁コ
イルによる励磁電流を整流器を介して重畳させて
前記界磁コイルに供給するようにしたり、前記第
2の励磁コイルを前記第1の励磁コイルと同相の
電圧を誘起するように巻回し、前記第1及び第2
の励磁コイルによる励磁電流を重畳させて前記界
磁コイルに供給するようにしたものである。
以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳
述する。
述する。
第7図は本発明を適用したガバナ付エンジンで
駆動される自励式発電機を示し、自励式発電機1
0は単相2極発電機で、固定子11には主磁路1
1aと副磁路11bとが回転子12の両側に並列
に形成され、これらの主磁路11aの断面積Sa
と、副磁路11bの断面積Sbとの比(Sa/Sb)
は所定の値に設定されている。主磁路11aに
は、出力コイル13と第1の励磁コイル14とが
同相の起電力を発生するように巻回され、副磁路
11bには第2の励磁コイル15が前記出力コイ
ル13及び第1の励磁コイル14と同相の起電力
を発生するように巻回されている。
駆動される自励式発電機を示し、自励式発電機1
0は単相2極発電機で、固定子11には主磁路1
1aと副磁路11bとが回転子12の両側に並列
に形成され、これらの主磁路11aの断面積Sa
と、副磁路11bの断面積Sbとの比(Sa/Sb)
は所定の値に設定されている。主磁路11aに
は、出力コイル13と第1の励磁コイル14とが
同相の起電力を発生するように巻回され、副磁路
11bには第2の励磁コイル15が前記出力コイ
ル13及び第1の励磁コイル14と同相の起電力
を発生するように巻回されている。
回転子12には界磁コイル16が巻回されてお
り、この界磁コイル16の両端はスリツプリング
17,17′に接続される。
り、この界磁コイル16の両端はスリツプリング
17,17′に接続される。
出力コイル13の両端13a,13bは負荷
(図示せず)に接続される。第1の励磁コイル1
4の両端14a,14bは、2つの整流器19,
20及び平滑コンデンサCにより構成される整流
回路の、整流器の接続点19a,19bに接続さ
れ、第2の励磁コイル15の両端15a,15b
は整流器20の接続点20a,20bに接続され
る。整流器19と20との接続点19cと20
c、19dと20dとは線21,22により接続
され、これらの線21と22との間には前記平滑
コンデンサCが接続される。これらの線21,2
2はスリツプリング17,17′に当接するブラ
シ23,24に接続される。尚、整流回路18は
発電機1に内蔵される。
(図示せず)に接続される。第1の励磁コイル1
4の両端14a,14bは、2つの整流器19,
20及び平滑コンデンサCにより構成される整流
回路の、整流器の接続点19a,19bに接続さ
れ、第2の励磁コイル15の両端15a,15b
は整流器20の接続点20a,20bに接続され
る。整流器19と20との接続点19cと20
c、19dと20dとは線21,22により接続
され、これらの線21と22との間には前記平滑
コンデンサCが接続される。これらの線21,2
2はスリツプリング17,17′に当接するブラ
シ23,24に接続される。尚、整流回路18は
発電機1に内蔵される。
以下に上記構成の発電機1の作動をモデル的に
説明する。
説明する。
先ず、無負荷状態においては、第7図に示すよ
うに回転子12で発生された主磁束Φは大部分図
示のように固定子11の主磁路11aに流れ、副
磁路11bには流れない。即ち、磁路長をl、透
磁率をμ、磁路断面積をSとすると、磁気抵抗
Rmは、 Rm=l/μ・S で与えられ、固定子11の副磁路11bの磁路長
は主磁路11aの磁路長に比べて短いが、断面積
Sbは前述したように主磁路11aの断面積Saよ
りも小さい(約数分の1程度)ために、副磁路1
1bの磁気抵抗が主磁路11aの磁気抵抗よりも
大きく、回転子12から発生される主磁束Φは副
磁路11bには殆ど流れない。
うに回転子12で発生された主磁束Φは大部分図
示のように固定子11の主磁路11aに流れ、副
磁路11bには流れない。即ち、磁路長をl、透
磁率をμ、磁路断面積をSとすると、磁気抵抗
Rmは、 Rm=l/μ・S で与えられ、固定子11の副磁路11bの磁路長
は主磁路11aの磁路長に比べて短いが、断面積
Sbは前述したように主磁路11aの断面積Saよ
りも小さい(約数分の1程度)ために、副磁路1
1bの磁気抵抗が主磁路11aの磁気抵抗よりも
大きく、回転子12から発生される主磁束Φは副
磁路11bには殆ど流れない。
主磁路11aに磁束Φが流れることにより出力
コイル13、第1励磁コイル14に夫々起電力が
誘起され、電圧V1,V2が発生する。電磁コイル
14から出力される電流は整流回路18の整流器
19で整流されて回転子12の界磁コイル16に
供給され、当該界磁コイル16を励磁する。この
結果、回転子12の発生する主磁束Φが増大し、
充分な主磁束Φが発生される。即ち、回転子12
の界磁コイル16への励磁電流Ifは励磁コイル1
4から供給される。
コイル13、第1励磁コイル14に夫々起電力が
誘起され、電圧V1,V2が発生する。電磁コイル
14から出力される電流は整流回路18の整流器
19で整流されて回転子12の界磁コイル16に
供給され、当該界磁コイル16を励磁する。この
結果、回転子12の発生する主磁束Φが増大し、
充分な主磁束Φが発生される。即ち、回転子12
の界磁コイル16への励磁電流Ifは励磁コイル1
4から供給される。
出力コイル13に負荷が接続されて出力が取り
出されると、負荷電流により第8図に示すように
主磁路11aに主磁束Φを打ち消す方向に磁束
Φcが発生する。この結果、主磁路11aに流れ
る主磁束はΦからΦa(<Φ)に減少する。そし
て、主磁束Φのうち主磁路11aに流れなくなつ
た分の磁束Φb(=Φ−Φa)は副磁路11bに流
れこ込む。更に、前記磁束Φcも第8図に示すよ
うに回転子12には流れ込まずに副磁路11bに
流れ、当該副磁路11bに流れる磁束が(Φb+
Φc)と増大する。
出されると、負荷電流により第8図に示すように
主磁路11aに主磁束Φを打ち消す方向に磁束
Φcが発生する。この結果、主磁路11aに流れ
る主磁束はΦからΦa(<Φ)に減少する。そし
て、主磁束Φのうち主磁路11aに流れなくなつ
た分の磁束Φb(=Φ−Φa)は副磁路11bに流
れこ込む。更に、前記磁束Φcも第8図に示すよ
うに回転子12には流れ込まずに副磁路11bに
流れ、当該副磁路11bに流れる磁束が(Φb+
Φc)と増大する。
主磁路11aの主磁束Φの減少に伴ない出力コ
イル13、励磁コイル14の起電力が低下し、出
力電圧V1,V2が低下する。この結果、励磁コイ
ル14から界磁コイル16に供給する励磁電流If
が減少しようとする。ところが、副磁路11bに
流れる磁束により励磁コイル15に起電力が誘起
され、電圧V3が発生される。この励磁コイル1
5から出力される電流I3は整流回路18の整流器
20を介して回転子12の界磁コイル16に供給
される。この結果、回転子12の界磁コイル16
に供給される励磁電流Ifが増加し、回転子12の
起磁力が増加し、主磁路11aへの主磁束Φaを
増加させる。
イル13、励磁コイル14の起電力が低下し、出
力電圧V1,V2が低下する。この結果、励磁コイ
ル14から界磁コイル16に供給する励磁電流If
が減少しようとする。ところが、副磁路11bに
流れる磁束により励磁コイル15に起電力が誘起
され、電圧V3が発生される。この励磁コイル1
5から出力される電流I3は整流回路18の整流器
20を介して回転子12の界磁コイル16に供給
される。この結果、回転子12の界磁コイル16
に供給される励磁電流Ifが増加し、回転子12の
起磁力が増加し、主磁路11aへの主磁束Φaを
増加させる。
よつて、主磁束Φaを打ち消す磁束Φcが発生し
ても主磁束Φaが増加しているために出力コイル
13の出力電圧V1は低下しない、出力コイル1
3から負荷電流を取り出す励磁コイル15の励磁
電流I3が増加し、界磁コイル16に供給される励
磁電流Ifが増加する。
ても主磁束Φaが増加しているために出力コイル
13の出力電圧V1は低下しない、出力コイル1
3から負荷電流を取り出す励磁コイル15の励磁
電流I3が増加し、界磁コイル16に供給される励
磁電流Ifが増加する。
出力コイル13の両端13a,13bが第9図
に示すように短絡された場合には、負荷電流が極
めて大きくなり、当該負荷電流により発生される
磁束により回転子12から発生される主磁束Φa
は略零となる。しかしながら、回転子12から発
生される副磁束Φaは副磁路11bを流れ、励磁
コイル15が電圧V3を発生する。この励磁コイ
ル15の出力電圧V3により回転子12の界磁コ
イル16に励磁電流Ifを供給することができ、こ
の結果、出力コイル13に短絡電流が充分に流れ
る。従つて、モータ起動、ランプ起動等の短絡状
態に近い状態でもこれらの負荷に充分に電流を供
給することができ、容易に起動させることが可能
となる。勿論、この状態においては励磁コイル1
4の出力電圧V2は殆ど0であり、当該励磁コイ
ル14から界磁コイル16への励磁電流Ifの供給
はなされない。
に示すように短絡された場合には、負荷電流が極
めて大きくなり、当該負荷電流により発生される
磁束により回転子12から発生される主磁束Φa
は略零となる。しかしながら、回転子12から発
生される副磁束Φaは副磁路11bを流れ、励磁
コイル15が電圧V3を発生する。この励磁コイ
ル15の出力電圧V3により回転子12の界磁コ
イル16に励磁電流Ifを供給することができ、こ
の結果、出力コイル13に短絡電流が充分に流れ
る。従つて、モータ起動、ランプ起動等の短絡状
態に近い状態でもこれらの負荷に充分に電流を供
給することができ、容易に起動させることが可能
となる。勿論、この状態においては励磁コイル1
4の出力電圧V2は殆ど0であり、当該励磁コイ
ル14から界磁コイル16への励磁電流Ifの供給
はなされない。
励磁コイル14又は15のみによる当該発電機
10の負荷電流対出力電圧特性は第10図の曲線
又はのように夫々表され、2つの励磁コイル
14と15とを使用した場合の出力電圧V1は曲
線のように表される。第3図に示す従来の自励
式発電機1の垂下特性に比し、一時的に短絡状態
になるような負荷に対して極めて有効に対応し得
る。
10の負荷電流対出力電圧特性は第10図の曲線
又はのように夫々表され、2つの励磁コイル
14と15とを使用した場合の出力電圧V1は曲
線のように表される。第3図に示す従来の自励
式発電機1の垂下特性に比し、一時的に短絡状態
になるような負荷に対して極めて有効に対応し得
る。
さて、発電機10の励磁コイル14,15の各
巻線数Na,Nb或は前述したようにこられの各励
磁コイル14,15が巻回される主磁路11a,
副磁路11bの各断面積Sa,Sbを選定すること
により、出力コイル13の負荷電流が増加したと
きに出力電圧V1が上昇するような特性、即ち、
垂下特性に右上りの特性を持たせることができ
る。因みに、励磁コイル14,15の巻線数Na,
Nbの比を(Na:Nb=1:10)、主磁路11a、
副磁路11bの断面積Sa,Sbの比を(Sa:Sb=
6:1)とした場合、第11図に示すような垂下
特性が得られた。この垂下特性から明らかなよう
に、出力コイル13の負荷電流が0から定格電流
4Aまでの間に右上りの特性即ち、負特性を持た
せることができる。
巻線数Na,Nb或は前述したようにこられの各励
磁コイル14,15が巻回される主磁路11a,
副磁路11bの各断面積Sa,Sbを選定すること
により、出力コイル13の負荷電流が増加したと
きに出力電圧V1が上昇するような特性、即ち、
垂下特性に右上りの特性を持たせることができ
る。因みに、励磁コイル14,15の巻線数Na,
Nbの比を(Na:Nb=1:10)、主磁路11a、
副磁路11bの断面積Sa,Sbの比を(Sa:Sb=
6:1)とした場合、第11図に示すような垂下
特性が得られた。この垂下特性から明らかなよう
に、出力コイル13の負荷電流が0から定格電流
4Aまでの間に右上りの特性即ち、負特性を持た
せることができる。
このように、垂下特性に負特性を持たせること
により、前述した第5図に示すような負荷の増加
に伴ない減少する回転数特性を有するガバナ付エ
ンジンで駆動される発動発電機として使用した場
合、これら両者の特性が相殺し合い、発電機の出
力電圧が第12図に示すように定格負荷6A程度
まで略一定となり、自動電圧調整器を設ける等に
よる特別な制御を行うことなしに出力電圧変動を
極めて小さくすることが可能となる。
により、前述した第5図に示すような負荷の増加
に伴ない減少する回転数特性を有するガバナ付エ
ンジンで駆動される発動発電機として使用した場
合、これら両者の特性が相殺し合い、発電機の出
力電圧が第12図に示すように定格負荷6A程度
まで略一定となり、自動電圧調整器を設ける等に
よる特別な制御を行うことなしに出力電圧変動を
極めて小さくすることが可能となる。
第13図は本発明の自励式発電機の他の実施例
を示し、発電機10′の固定子11′に、回転子1
2′に対して同じ側に主磁路11a′及び副磁路1
1b′を並列に形成し、主磁路11a′には出力コイ
ル13及び第1の励磁コイル14を、副磁路11
b′には第2の励磁コイル15を、回転子12′に
は界磁コイル16を巻回したものである。出力コ
イル13の両端13a,13bは負荷に、第1及
び第2の各励磁コイル14及び15の各出力端子
14a,14b及び15a,15bは夫々第7図
に示すように整流回路18の各整流器19及び2
0に接続され、界磁コイル16の両端子16a,
16bは第7図に示すようにスリツプリング1
7,17′に接続される。この自励式発電機1
0′の特性も前述した自励式発電機10の特性と
同様となる。
を示し、発電機10′の固定子11′に、回転子1
2′に対して同じ側に主磁路11a′及び副磁路1
1b′を並列に形成し、主磁路11a′には出力コイ
ル13及び第1の励磁コイル14を、副磁路11
b′には第2の励磁コイル15を、回転子12′に
は界磁コイル16を巻回したものである。出力コ
イル13の両端13a,13bは負荷に、第1及
び第2の各励磁コイル14及び15の各出力端子
14a,14b及び15a,15bは夫々第7図
に示すように整流回路18の各整流器19及び2
0に接続され、界磁コイル16の両端子16a,
16bは第7図に示すようにスリツプリング1
7,17′に接続される。この自励式発電機1
0′の特性も前述した自励式発電機10の特性と
同様となる。
尚、以上の説明では動作原理を簡略化するため
に、電機子反作用の影響による双方の励磁コイル
の出力位相関係については省略している。
に、電機子反作用の影響による双方の励磁コイル
の出力位相関係については省略している。
また、本実施例において整流回路18内に平滑
コンデンサCを設けているが、界磁コイル16の
インダクタンスにより平滑効果が得られるため
に、このような平滑コンデンサを特に設けなくと
もよい。
コンデンサCを設けているが、界磁コイル16の
インダクタンスにより平滑効果が得られるため
に、このような平滑コンデンサを特に設けなくと
もよい。
しかしながら、このように平滑コンデンサを設
けることにより、誤まつて発電機の出力端子側に
商用電源が接続された場合の変圧機作用によるサ
ージ電流を一時的に吸収し、出力側に設けられる
NFB(ノンヒユーズブレーカ)等の保護器が作動
するまでの遅れ時間を補う保護機能を持たせるこ
ともできる。
けることにより、誤まつて発電機の出力端子側に
商用電源が接続された場合の変圧機作用によるサ
ージ電流を一時的に吸収し、出力側に設けられる
NFB(ノンヒユーズブレーカ)等の保護器が作動
するまでの遅れ時間を補う保護機能を持たせるこ
ともできる。
更に、本実施例においてはガバナ付エンジンで
駆動する発動発電機に使用する自励式発電機の場
合について記述したが、これに限るものではな
く、他の発電装置に適用し得ることは勿論であ
る。
駆動する発動発電機に使用する自励式発電機の場
合について記述したが、これに限るものではな
く、他の発電装置に適用し得ることは勿論であ
る。
以上説明したように本発明によれば、対向する
2つの磁極、及び互いに並列に連設される第1及
び第2の磁路が一体に形成された固定子と、該固
定子の前記対向する磁極間に回転可能に配置され
る回転子と、該回転子に巻回されて磁束を発生さ
せる界磁コイルと、前記固定子の前記第1の磁路
に集中巻に巻回されて負荷へ供給する電力を発生
させる出力コイルと、前記固定子の前記第1の磁
路に集中巻に巻回され前記界磁コイルに励磁電流
を供給する第1の励磁コイルと、前記固定子の前
記第2の磁路に前記第1の励磁コイルとは独立し
て集中巻に巻回され前記界磁コイルに励磁電流を
供給する第2の励磁コイルとによつて自励式発電
機を構成し、前記第1及び第2の励磁コイルによ
る励磁電流を整流器を介して重畳させて前記界磁
コイルに供給するようにしたり、前記第2の励磁
コイルを前記第1の励磁コイルと同相の電圧を誘
起するように巻回し、前記第1及び第2の励磁コ
イルによる励磁電流を重畳させて前記界磁コイル
に供給するようにしたので、出力コイルの出力電
流が増大すると、第1の励磁コイルによつて界磁
コイルに供給される励磁電流が減少する一方、第
2の励磁コイルによつて供給される励磁電流が増
大し、垂下特性を大幅に改善することができ、モ
ータ負荷、ランプ負荷等の起動時に一時的に短絡
状態になるような負荷に対しても充分に負荷電流
を供給することが可能となり、前記負荷を容易に
起動させることができる。
2つの磁極、及び互いに並列に連設される第1及
び第2の磁路が一体に形成された固定子と、該固
定子の前記対向する磁極間に回転可能に配置され
る回転子と、該回転子に巻回されて磁束を発生さ
せる界磁コイルと、前記固定子の前記第1の磁路
に集中巻に巻回されて負荷へ供給する電力を発生
させる出力コイルと、前記固定子の前記第1の磁
路に集中巻に巻回され前記界磁コイルに励磁電流
を供給する第1の励磁コイルと、前記固定子の前
記第2の磁路に前記第1の励磁コイルとは独立し
て集中巻に巻回され前記界磁コイルに励磁電流を
供給する第2の励磁コイルとによつて自励式発電
機を構成し、前記第1及び第2の励磁コイルによ
る励磁電流を整流器を介して重畳させて前記界磁
コイルに供給するようにしたり、前記第2の励磁
コイルを前記第1の励磁コイルと同相の電圧を誘
起するように巻回し、前記第1及び第2の励磁コ
イルによる励磁電流を重畳させて前記界磁コイル
に供給するようにしたので、出力コイルの出力電
流が増大すると、第1の励磁コイルによつて界磁
コイルに供給される励磁電流が減少する一方、第
2の励磁コイルによつて供給される励磁電流が増
大し、垂下特性を大幅に改善することができ、モ
ータ負荷、ランプ負荷等の起動時に一時的に短絡
状態になるような負荷に対しても充分に負荷電流
を供給することが可能となり、前記負荷を容易に
起動させることができる。
また、前記第1及び第2の磁路の各断面積、前
記第1及び第2の各励磁コイルの巻数等を選定す
ることにより垂下特性に負特性を持たせることが
可能となり、特にガバナ付エンジンのように、負
荷の減少に伴つて毎分回転数が増大する特性を示
す傾向のある内燃機関で駆動される発動発電機に
適用した場合には出力電圧変動率を極めて小さく
することができ、このため自動電圧調整器の容量
を小さくしたり、用途によつては自動電圧調整器
等を使用する必要をなくすことも可能となる出力
電圧特性の良好な自励式発電機を提供することが
できる。
記第1及び第2の各励磁コイルの巻数等を選定す
ることにより垂下特性に負特性を持たせることが
可能となり、特にガバナ付エンジンのように、負
荷の減少に伴つて毎分回転数が増大する特性を示
す傾向のある内燃機関で駆動される発動発電機に
適用した場合には出力電圧変動率を極めて小さく
することができ、このため自動電圧調整器の容量
を小さくしたり、用途によつては自動電圧調整器
等を使用する必要をなくすことも可能となる出力
電圧特性の良好な自励式発電機を提供することが
できる。
更に、第1の磁路に並列に第2の磁路を形成し
て第2の励磁コイルを巻回するという、従来の固
定子に僅かな変更を加える程度の簡単な構成でよ
いことから、製造コストの上昇を抑えることがで
きる。
て第2の励磁コイルを巻回するという、従来の固
定子に僅かな変更を加える程度の簡単な構成でよ
いことから、製造コストの上昇を抑えることがで
きる。
第1図及び第2図は従来の自励式発電機の一例
を示す図、第3図乃至第6図は第1図に示す自励
式発電機の特性を示す図、第7図は本発明に係る
自励式発電機の一実施例を示す図、第8図及び第
9図は第7図に示す自励式発電機の負荷時におけ
る作動図、第10図乃至第12図は第7図に示す
自励式発電機の特性の一例を示す図、第13図は
本発明に係る自励式発電機の他の実施例を示す図
である。 10,10′…自励式発電機、11,11′…固
定子、12,12′…回転子、13…出力コイル、
14,15…励磁コイル、16…界磁コイル、1
6,17…スリツプリング、18…整流回路、1
9,20…整流器、23,24…ブラシ。
を示す図、第3図乃至第6図は第1図に示す自励
式発電機の特性を示す図、第7図は本発明に係る
自励式発電機の一実施例を示す図、第8図及び第
9図は第7図に示す自励式発電機の負荷時におけ
る作動図、第10図乃至第12図は第7図に示す
自励式発電機の特性の一例を示す図、第13図は
本発明に係る自励式発電機の他の実施例を示す図
である。 10,10′…自励式発電機、11,11′…固
定子、12,12′…回転子、13…出力コイル、
14,15…励磁コイル、16…界磁コイル、1
6,17…スリツプリング、18…整流回路、1
9,20…整流器、23,24…ブラシ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 対向する2つの磁極、及び互いに並列に連設
される第1及び第2の磁路が一体に形成された固
定子と、該固定子の前記対向する磁極間に回転可
能に配置される回転子と、該回転子に巻回されて
磁束を発生させる界磁コイルと、前記固定子の前
記第1の磁路に集中巻に巻回されて負荷へ供給す
る電力を発生させる出力コイルと、前記固定子の
前記第1の磁路に集中巻に巻回され前記界磁コイ
ルに励磁電流を供給する第1の励磁コイルと、前
記固定子の前記第2の磁路に前記第1の励磁コイ
ルとは独立して集中巻に巻回され前記界磁コイル
に励磁電流を供給する第2の励磁コイルとを設
け、前記第1及び第2の励磁コイルによる励磁電
流を整流器を介して重畳させて前記界磁コイルに
供給するように構成することを特徴とする自励式
発電機。 2 前記第2の磁路は前記磁極に対して前記第1
の磁路の反対側に並列に連設されて成ることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の自励式発電
機。 3 前記第2の磁路は前記磁極に対して前記第1
の磁路と同じ側に並列に連設されて成ることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の自励式発電
機。 4 前記第2の磁路の磁気抵抗を前記第1の磁路
の磁気抵抗より大きく設定することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の自励式発電機。 5 対向する2つの磁極、及び互いに並列に連設
される第1及び第2の磁路が一体に形成された固
定子と、該固定子の前記対向する磁極間に回転可
能に配置される回転子と、該回転子に巻回されて
磁束を発生させる界磁コイルと、前記固定子の前
記第1の磁路に集中巻に巻回されて負荷へ供給す
る電力を発生させる出力コイルと、前記固定子の
前記第1の磁路に集中巻に巻回され前記界磁コイ
ルに励磁電流を供給する第1の励磁コイルと、前
記固定子の前記第2の磁路に前記第1の励磁コイ
ルとは独立して前記第1の励磁コイルと同相の電
圧を誘起するように集中巻に巻回され前記界磁コ
イルに励磁電流を供給する第2の励磁コイルとを
設け、前記第1及び第2の励磁コイルによる励磁
電流を重畳させて前記界磁コイルに供給するよう
に構成することを特徴とする自励式発電機。 6 前記第2の磁路は前記磁極に対して前記第1
の磁路の反対側に並列に連設されて成ることを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の自励式発電
機。 7 前記第2の磁路は前記磁極に対して前記第1
の磁路と同じ側に並列に連設されて成ることを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の自励式発電
機。 8 前記第2の磁路の磁気抵抗を前記第1の磁路
の磁気抵抗より大きく設定することを特徴とする
特許請求の範囲第5項記載の自励式発電機。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59076780A JPS60219946A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 自励式発電機 |
US06/723,855 US4663582A (en) | 1984-04-17 | 1985-04-16 | Self-excited generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59076780A JPS60219946A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 自励式発電機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60219946A JPS60219946A (ja) | 1985-11-02 |
JPH033461B2 true JPH033461B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=13615106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59076780A Granted JPS60219946A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | 自励式発電機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4663582A (ja) |
JP (1) | JPS60219946A (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS617273U (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-17 | 澤藤電機株式会社 | 発電機 |
JP2533398Y2 (ja) * | 1988-07-01 | 1997-04-23 | 東洋電装 株式会社 | 自励式単相交流発電機 |
US6094011A (en) * | 1995-06-26 | 2000-07-25 | Kokusan Denki Co., Ltd | Discharge lamp lighting device driven by internal combustion engine |
WO2001008287A1 (fr) * | 1999-07-22 | 2001-02-01 | Toshiharu Kawakami | Generateur |
US20040164701A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-08-26 | William Hallidy | Electrodynamic machines and components therefor and methods of making and using same |
US8085003B2 (en) * | 2009-01-19 | 2011-12-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Voltage regulated permanent magnet generator |
DE102014016452B4 (de) * | 2014-11-06 | 2019-03-28 | Audi Ag | Verfahren zum Ermitteln einer Statorwicklungstemperatur einer elektrischen Maschine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US549644A (en) * | 1895-11-12 | Regulation of alternating generators |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP59076780A patent/JPS60219946A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-16 US US06/723,855 patent/US4663582A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4663582A (en) | 1987-05-05 |
JPS60219946A (ja) | 1985-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0425132B1 (en) | Alternating current generator | |
EP0534153B1 (en) | Charging generator for vehicle | |
US2990508A (en) | Synchronous alternator system | |
JPH0865976A (ja) | ブラシレス自励三相同期発電機 | |
JPH033461B2 (ja) | ||
US3361953A (en) | Device for the control and regulation of the normal operating voltage of an asynchronous alternator | |
JPH08140214A (ja) | ハイブリッド方式駆動装置 | |
JPH0343829Y2 (ja) | ||
JPH11215729A (ja) | 蓄電池充電装置 | |
JPH077999A (ja) | 交流発電機 | |
JPH0528065B2 (ja) | ||
JPH0540698Y2 (ja) | ||
JP3351108B2 (ja) | ハイブリッド励磁形永久磁石回転機を用いた駆動機構 | |
JP2520179B2 (ja) | 発電機の出力特性調整装置 | |
JPH0531379B2 (ja) | ||
JPH0343830Y2 (ja) | ||
JP2533398Y2 (ja) | 自励式単相交流発電機 | |
JPH0254020B2 (ja) | ||
JPH06269151A (ja) | ブラシレス同期発電機 | |
JPH0626063Y2 (ja) | ブラシレス4極三相発電機 | |
JPH0723025Y2 (ja) | 交流出力併合溶接発電機 | |
JPS644320Y2 (ja) | ||
JPH0724930Y2 (ja) | ブラシレス単相交流発電機 | |
WO1999050951A1 (en) | Synchronous-machine rotor, primary for brushless self-excited single-phase synchronous generators | |
JPS6181157A (ja) | 回転電気機械の構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |