JPH0641376U - Self-excited field rotating AC generator - Google Patents
Self-excited field rotating AC generatorInfo
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- JPH0641376U JPH0641376U JP7408292U JP7408292U JPH0641376U JP H0641376 U JPH0641376 U JP H0641376U JP 7408292 U JP7408292 U JP 7408292U JP 7408292 U JP7408292 U JP 7408292U JP H0641376 U JPH0641376 U JP H0641376U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】出力電圧波形の歪みが少なく、磁音の発生が少
ない自励式界磁回転形交流発電機を提供する。
【構成】回転子鉄心Ｒc の磁極部Ｒa 及びＲb の回転方
向に対して位相が遅れた位置で磁極部Ｒa 及びＲb の翼
部Ｒa1及びＲb1をそれぞれ取り囲む短絡巻線Ｗs及びＷs
´を設ける。これらの短絡巻線は、その固定子鉄心に
対向する部分Ｗsa及びＷsa´を、固定子鉄心のスロット
の長手方向に対して傾斜させた状態で設ける。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a self-excited field rotating AC generator with less distortion of the output voltage waveform and less magnetic noise. [Structure] Short-circuit windings Ws and Ws surrounding the blade portions Ra1 and Rb1 of the magnetic pole portions Ra and Rb at positions where the phases are delayed with respect to the rotational directions of the magnetic pole portions Ra and Rb of the rotor core Rc.
'Is provided. These short-circuit windings are provided in a state in which the portions Wsa and Wsa 'facing the stator core are inclined with respect to the longitudinal direction of the slots of the stator core.
Description
【０００１】[0001]
本考案は自励式界磁回転形交流発電機に関するものである。 The present invention relates to a self-excited field rotating AC generator.
【０００２】[0002]
自励式界磁回転形交流発電機の一種として、２相電機子巻線の一方を出力巻線 、他方をコンデンサ励磁巻線とした固定子と、突極形回転子鉄心に巻装した界磁 巻線の両端間に整流器を接続してなる回転子とを備えたブラシレス突極自励式の 同期電動機が知られている。 As a kind of self-excited field rotating AC generator, a stator in which one side of a two-phase armature winding is an output winding and the other side is a capacitor exciting winding, and a field winding wound around a salient-pole rotor core A brushless salient pole self-excited synchronous motor having a rotor having a rectifier connected between both ends of a winding is known.
【０００３】 図７は従来のこの種の交流発電機の回路を示したのもので、同図においてＷL 及びＷc はそれぞれ出力巻線及びコンデンサ励磁巻線で、これら両巻線は同一の 固定子鉄心のスロット内に互いに電気角で９０度の位相差をもってそれぞれ同心 巻きで巻装されている。出力巻線ＷL の両端は負荷スイッチＳＷを介して負荷Ｌ に接続される。コンデンサ励磁巻線Ｗc の両端間にはコンデンサＣが接続されて いる。Ｗf は固定子の磁極面に対向する磁極部を両端に有する回転子鉄心Ｋに巻 装された界磁巻線で、該界磁巻線の両端間には整流器Ｄが接続されている。FIG. 7 shows a circuit of a conventional AC generator of this type. In the figure, WL and Wc are an output winding and a capacitor exciting winding, respectively, and these windings are of the same stator core. The slots are concentrically wound with a phase difference of 90 degrees in electrical angle. Both ends of the output winding WL are connected to a load L via a load switch SW. A capacitor C is connected between both ends of the capacitor excitation winding Wc. Wf is a field winding wound around a rotor core K having magnetic pole portions facing the magnetic pole surface of the stator at both ends, and a rectifier D is connected between both ends of the field winding.
【０００４】 この発電機の電圧確立の過程は次の通りである。先ず回転子鉄心Ｋの残留磁気 によりコンデンサ励磁巻線Ｗc に生ずるきわめて低い誘導起電力によって該コン デンサ励磁巻線Ｗc に進相電流Ｉc が流れ、この進相電流Ｉc による増磁作用に より自己励磁現象が生じて進相電流Ｉc が増大するとともに、コンデンサ励磁巻 線Ｅc の電機子反作用により界磁巻線Ｗf に逆相誘導起電力が生ずる。この逆相 誘導起電力が整流器Ｄにより半波整流されて界磁巻線Ｗf に界磁電流Ｉf が流れ る。これにより回転子鉄心Ｋが励磁されて出力巻線ＷL 及びコンデンサ励磁巻線 Ｗc に電圧が確立される。The process of establishing the voltage of this generator is as follows. First of all, due to the extremely low induced electromotive force generated in the capacitor excitation winding Wc due to the residual magnetism of the rotor core K, a phase advance current Ic flows in the capacitor excitation winding Wc, and the self-excitation is caused by the magnetizing action by this phase advance current Ic. A phenomenon occurs and the phase-advancing current Ic increases, and an anti-phase induced electromotive force is generated in the field winding Wf by the armature reaction of the capacitor excitation winding Ec. The reverse-phase induced electromotive force is half-wave rectified by the rectifier D, and the field current If flows in the field winding Wf. As a result, the rotor core K is excited and a voltage is established in the output winding WL and the capacitor exciting winding Wc.
【０００５】 この発電機では、負荷スイッチＳＷを閉じて負荷Ｌを接続すると、負荷電流Ｉ L と進相電流Ｉc との合成電機子反作用により界磁逆相誘導起電力が増加し、負 荷に対して複巻特性が顕著に現われて負荷端子電圧ＶL を一定に維持することが できる。そのため、ブラシレスであるという利点に加えて出力電圧の変動率が小 さいという利点があるので、この種の発電機は内燃機関により駆動される携帯用 エンジン・ジェネレータ等に多く用いられるようになってきた。In this generator, when the load switch SW is closed and the load L is connected, the field anti-phase induced electromotive force increases due to the combined armature reaction of the load current I L and the phase advance current Ic, causing a negative load. On the other hand, the compound winding characteristic appears remarkably and the load terminal voltage VL can be maintained constant. Therefore, in addition to the advantage that it is brushless, it has the advantage that the fluctuation rate of the output voltage is small.Therefore, this type of generator has come to be widely used in portable engine generators driven by internal combustion engines. It was
【０００６】[0006]
近年携帯用エンジン・ジェネレータ等の発電機では、その負荷の多様化に伴っ て出力電圧の波形の歪み率が問題にされるようになってきた。この種の発電機に おいては、回転子を円筒形にするとともに固定子巻線を分布巻きにすれば、出力 電圧の波形を商用電源に匹敵し得る程度の正弦波形にすることができるが、回転 子を円筒形にしたり固定子巻線を分布巻きにしたりすると、量産性が低下して製 造コストが高くなるのを避けられない。 In recent years, in generators such as portable engine generators, the distortion rate of the waveform of the output voltage has become a problem with the diversification of the load. In this type of generator, if the rotor is cylindrical and the stator winding is distributed winding, the output voltage waveform can be made a sine waveform comparable to that of a commercial power source. However, if the rotor is made cylindrical or the stator windings are distributed winding, it is inevitable that mass productivity will decrease and the manufacturing cost will increase.
【０００７】 そのため従来のこの種の発電機では、両端に磁極部を有する突極形の回転子鉄 心を用いるとともに、固定子巻線を同心巻きしている。しかしながらこの場合に は、無負荷時及び負荷時の出力電圧波形がそれぞれ図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す ように歪み、特に図８（Ａ）に示す無負荷時の出力電圧波形にはパルス状の電圧 の切り込みｅが生ずるという問題があった。これは界磁巻線に流れる界磁電流Ｉ f が実質的に零になる期間に界磁巻線が開路状態になって界磁束に変化が生じ、 これにより界磁巻線にパルス状の逆電圧が生じることによるものと思われる。Therefore, in the conventional generator of this type, a salient-pole rotor core having magnetic pole portions at both ends is used, and the stator windings are concentrically wound. However, in this case, the output voltage waveforms under no load and under load are distorted as shown in FIGS. 8 (A) and (B), respectively, and in particular, the output voltage waveforms under no load shown in FIG. There is a problem in that a pulse-shaped voltage cut e is generated. This is because the field winding is opened and a change occurs in the field magnetic flux during the period when the field current If flowing in the field winding becomes substantially zero, which causes a pulse-shaped reverse in the field winding. This is probably due to the generation of voltage.
【０００８】 上記の出力電圧波形の歪みを改善する手段として、回転子鉄心の各磁極部の回 転方向に対して位相が遅れた位置に、固定子鉄心のスロットの長手方向に平行し た状態で溝を形成して、この溝内に銅線からなる短絡巻線を設けることが行われ ており、これにより出力電圧波形の歪みが改善されることが実測により確認され ている。これは、短絡巻線の作用により磁束波形及び電機子反作用の影響が変化 することによるものと考えられている。As a means for improving the above-mentioned distortion of the output voltage waveform, a state in which the magnetic poles of the rotor core are parallel to the longitudinal direction of the slots of the stator core at a position where the phase is delayed with respect to the rotating direction. It has been confirmed by actual measurement that a groove is formed in and a short-circuit winding made of a copper wire is provided in this groove, which improves the distortion of the output voltage waveform. It is considered that this is because the influence of the magnetic flux waveform and the armature reaction changes due to the action of the short-circuit winding.
【０００９】 しかしながら、短絡巻線を挿入する溝を固定子鉄心のスロットの長手方向と平 行に設けると、回転子の回転中に該溝と固定子鉄心のスロットの開口部とが軸線 方向の全域にわたって対向する状態が断続的に繰り返されるため、該溝の開口部 付近及び固定子鉄心の歯部の端部付近の磁束に脈動が生じて磁音が発生するとい う問題があった。However, if the groove for inserting the short-circuit winding is provided in parallel with the longitudinal direction of the slot of the stator core, the groove and the opening of the slot of the stator core are aligned in the axial direction during rotation of the rotor. Since the state of facing each other is repeated intermittently over the entire area, there is a problem that magnetic flux is generated due to pulsation in the magnetic flux near the opening of the groove and near the ends of the teeth of the stator core.
【００１０】 本考案の目的は、出力電圧の波形歪みを小さくできる上に、回転子の回転時に 生ずる磁音を小さくすることができる自励式界磁回転形交流発電機を提供するこ とにある。An object of the present invention is to provide a self-excited field rotating AC generator capable of reducing the waveform distortion of the output voltage and reducing the magnetic noise generated when the rotor rotates. .
【００１１】[0011]
本考案は、コンデンサ励磁巻線と出力巻線とを固定子鉄心のスロット内に巻装 してなる固定子と、この固定子の磁極面に対向する磁極部を両端に有する回転子 鉄心に界磁巻線を巻装して該界磁巻線の両端に整流器を接続してなる回転子とを 備えていて、出力巻線の出力電圧の波形歪みを減少させるために、回転子鉄心の 各磁極部の回転方向に対して位相が遅れた位置に形成された溝内に短絡巻線を設 けた自励式界磁回転形交流発電機に係わるものである。 According to the present invention, a stator is formed by winding a capacitor excitation winding and an output winding in slots of a stator core, and a rotor core having magnetic pole portions facing the magnetic pole surface of the stator at both ends. A rotor in which a magnetic winding is wound and a rectifier is connected to both ends of the field winding, and in order to reduce the waveform distortion of the output voltage of the output winding, The present invention relates to a self-excited field rotating AC generator in which a short-circuit winding is provided in a groove formed at a position where the phase of the magnetic pole is delayed with respect to the rotating direction.
【００１２】 本考案では、前記溝に起因して回転子の回転時に生ずる磁音を小さくするため に、短絡巻線の固定子鉄心に対向する部分を該固定子鉄心のスロットの長手方向 に対して傾斜させた状態で設けた。In the present invention, in order to reduce the magnetic noise generated when the rotor is rotated due to the groove, the portion of the short-circuit winding facing the stator core is disposed with respect to the longitudinal direction of the slot of the stator core. It was installed in a tilted state.
【００１３】[0013]
上記のように、回転子鉄心の各磁極部に形成された溝内に設けられる短絡巻線 の固定子鉄心と対向する部分を固定子鉄心のスロットの長手方向に対して傾斜し た状態で設けると、短絡巻線が設けられた溝と固定子鉄心のスロットの開口部と が長手方向の全域に亘って同時に対向する状態が生じることがないので、この溝 によって生ずる磁束の脈動を小さくすることができる。従って、発電機の量産性 を損なう構造とすることなく出力電圧の波形歪みを小さくできる上に、磁音の発 生を少なくすることができる。 As described above, the part of the short-circuit winding, which is provided in the groove formed in each magnetic pole part of the rotor core, facing the stator core is provided in a state inclined with respect to the longitudinal direction of the slot of the stator core. Since the groove provided with the short-circuit winding and the opening of the slot of the stator core do not simultaneously face each other in the entire longitudinal direction, the pulsation of the magnetic flux generated by this groove should be reduced. You can Therefore, the waveform distortion of the output voltage can be reduced and the generation of magnetic noise can be reduced without a structure that impairs mass productivity of the generator.
【００１４】[0014]
図１は本考案の交流発電機の実施例を示したものである。同図においてＳは固 定子、Ｒは固定子Ｓの内側に配置されて回転する２極の回転子で、固定子Ｓと回 転子Ｒとにより自励式界磁回転形交流発電機が構成されている。 FIG. 1 shows an embodiment of the AC generator of the present invention. In the figure, S is a stator, R is a two-pole rotor that is arranged inside the stator S and rotates, and the stator S and the rotor R constitute a self-excited field rotating AC generator. ing.
【００１５】 固定子Ｓは、環状の継鉄部３の内周側に多数（この例では３２個）のスロット Ｓt ，Ｓt ，…を形成した固定子鉄心Ｓc と、スロットＳt ，Ｓt ，…の一部（ この例ではスロット番号３２，１，１６，１７のスロット）を除く他のスロット 内に巻装された固定子巻線Ｗとからなっている。固定子鉄心Ｓc は所定の形状に 打抜かれた鋼板を積層したものからなっている。The stator S includes a stator core Sc having a large number (32 in this example) of slots St, St, ... Formed on the inner peripheral side of the annular yoke portion 3 and slots St, St ,. It is composed of a stator winding W wound in other slots except a part (in this example, slots having slot numbers 32, 1, 16 and 17). The stator core Sc is formed by stacking steel plates punched into a predetermined shape.
【００１６】 固定子巻線Ｗは、出力巻線ＷL と、コンデンサ励磁巻線Ｗc とからなっている 。出力巻線ＷL は、図２の巻線図に示されているように、スロット番号が４−２ ９，５−２８，６−２７，７−２６及び８−２５の各対のスロット内にそれぞれ 同心的に巻装されたコイルからなる巻線ｗL1と、スロット番号が１３−２０，１ ２−２１，１１−２２，１０−２３及び９−２４の各対のスロット内にそれぞれ 同心的に巻装されたコイルからなる巻線ＷL2とを直列に接続したものからなって いる。またコンデンサ励磁巻線Ｗc は、スロット番号が３−１４及び２−１５の スロット内にそれぞれ同心的に巻装されたコイルからなる巻線Ｗc1と、スロット 番号が１９−３０及び１８−３１のスロット内にそれぞれ同心的に巻装されたコ イルからなる巻線Ｗc2とを直列に接続したものからなっている。The stator winding W is composed of an output winding WL and a capacitor exciting winding Wc. The output winding WL, as shown in the winding diagram of FIG. 2, is located in each pair of slots with slot numbers 4-2 9, 5-28, 6-27, 7-26 and 8-25. A winding wL1 composed of coils wound concentrically with each other, and concentrically with each pair of slots having slot numbers 13-20, 12-21, 11-22, 10-23 and 9-24. It consists of a winding coil WL2 made up of a wound coil and connected in series. The capacitor excitation winding Wc is composed of a winding Wc1 consisting of coils wound concentrically in slots having slot numbers 3-14 and 2-15, and slots having slot numbers 19-30 and 18-31. Each of them has a winding Wc2 made of a coil wound concentrically inside and connected in series.
【００１７】 図１及び図２から分かるように、出力巻線ＷL とコンデンサ励磁巻線Ｗc とは 互いに機械角で９０度（電気角で９０度）の位相差をもって巻装されている。出 力巻線ＷL の出力端子間には負荷スイッチＳw を介して負荷Ｌが接続され、コン デンサ励磁巻線Ｗc の両端間にはコンデンサＣが接続されている。As can be seen from FIGS. 1 and 2, the output winding WL and the capacitor exciting winding Wc are wound with a phase difference of 90 degrees in mechanical angle (90 degrees in electrical angle) from each other. A load L is connected between the output terminals of the output winding WL via a load switch Sw, and a capacitor C is connected between both ends of the capacitor exciting winding Wc.
【００１８】 回転子Ｒは、固定子Ｓの磁極面に対向する磁極部Ｒa ，Ｒb を両端に有する回 転子鉄心Ｒc に界磁巻線Ｗf を巻装して、該界磁巻線Ｗf の両端間にシリコンダ イオードからなる整流器Ｄを接続したものからなり、磁極部Ｒa 及びＲb の回転 方向（図示矢印方向）に対して位相が遅れた位置にそれぞれ設けられた溝Ｇ及び Ｇ´内に短絡巻線Ｗs 及びＷs ´が設けられている。In the rotor R, a field winding Wf is wound around a rotor core Rc having magnetic pole portions Ra and Rb opposite to the magnetic pole surface of the stator S, and the field winding Wf is wound around the rotor core Rc. It is composed of a rectifier D made of silicon diode connected between both ends, and short-circuits in the grooves G and G'provided at the positions where the phases are delayed with respect to the rotational directions (directions of arrows in the drawing) of the magnetic pole portions Ra and Rb. Windings Ws and Ws' are provided.
【００１９】 回転子鉄心Ｒc は所定の形状に打抜いて形成された鉄心片を積層したものから なっていて、図３に示すように中央部に回転軸取付け孔Ｈを有するほぼ王字形に 形成され、両端の磁極部Ｒa 及びＲb と回転軸取付け孔Ｈとの間にそれぞれコイ ル巻装部Ｒd ，Ｒe が形成されている。The rotor core Rc is formed by stacking core pieces formed by punching into a predetermined shape, and is formed in a substantially crown shape having a rotary shaft mounting hole H in the center as shown in FIG. The coil winding portions Rd and Re are formed between the magnetic pole portions Ra and Rb at both ends and the rotary shaft mounting hole H, respectively.
【００２０】 界磁巻線Ｗf は、コイル巻装部Ｒd 及びＲe に合成樹脂からなるボビンＢを介 してそれぞれ巻装したコイルＷf1及びＷf2を直列に接続したものからなり、コイ ルＷf1及びＷf2の直列回路の両端にシリコンダイオードＤが接続されている。こ のダイオードＤはボビンＢに固定されている。The field winding Wf is formed by connecting coils Wf1 and Wf2 wound in series around coil winding portions Rd and Re via a bobbin B made of synthetic resin, and the coils Wf1 and Wf2. A silicon diode D is connected to both ends of the series circuit. This diode D is fixed to the bobbin B.
【００２１】 短絡巻線Ｗs 及びＷs ´は単線の銅線からなっていて、図３に示すように、磁 極部Ｒa 及びＲb の回転方向に対して位相が遅れた位置で該磁極部Ｒa 及びＲb の翼部Ｒa1及びＲb1をそれぞれ取り囲み、かつ固定子鉄心Ｓc に対向する部分Ｗ sa及びＷsa´が固定子鉄心のスロットの長手方向（回転子の軸線方向）に対して 傾斜した状態で設けられている。The short-circuited windings Ws and Ws' are made of a single copper wire, and as shown in FIG. 3, the magnetic pole portions Ra and Rb are located at a position delayed in phase with respect to the rotational direction of the magnetic pole portions Ra and Rb. Portions Wsa and Wsa ', which respectively surround the wing portions Ra1 and Rb1 of Rb and face the stator core Sc, are provided in a state of being inclined with respect to the longitudinal direction of the slots of the stator core (axial direction of the rotor). ing.
【００２２】 図４（Ａ），（Ｂ）は短絡巻線を挿入するために回転子鉄心Ｒの磁極部に形成 された溝を示したものである。同図には短絡巻線Ｗs ´を挿入するために磁極部 Ｒb に設けられた溝Ｇ´が示されているが、磁極部Ｒa 側にも同様の溝Ｇが形成 されている。図４に示された溝Ｇ´は、磁極部Ｒb の外周面に形成された外側溝 部Ｇa ´と、磁極部Ｒb のコイル巻装部Ｒe 側の面に形成された内側溝部Ｇb ´ とからなり、内側溝部Ｇa ´と外側溝部Ｇb ´とは、両溝部を結ぶ直線が回転子 の磁極部Ｒa ，Ｒb の対向方向に対して角度θ1 を成すように設けられている。 また外側溝部Ｇa ´は、回転子の軸線方向に対して傾斜角θ2 をもって設けられ ている。外側溝部Ｇa ´の深さは短絡巻線を構成する銅線の直径よりやや大きく 選定されている。同図における溝部の傾斜角θ1 及びθ2 の大きさは、出力電圧 ＶL の波形歪み及び磁音が最小になるように、個々の形式の発電機について行っ た実験の結果に基づいて選定する。FIGS. 4A and 4B show the grooves formed in the magnetic poles of the rotor core R for inserting the short-circuited windings. Although a groove G'provided in the magnetic pole portion Rb for inserting the short-circuited winding Ws' is shown in the figure, a similar groove G is also formed on the magnetic pole portion Ra side. The groove G'shown in FIG. 4 includes an outer groove portion Ga 'formed on the outer peripheral surface of the magnetic pole portion Rb and an inner groove portion Gb' formed on the surface of the magnetic pole portion Rb on the coil winding portion Re side. In other words, the inner groove portion Ga 'and the outer groove portion Gb' are provided so that the straight line connecting both groove portions forms an angle .theta.1 with respect to the facing direction of the magnetic pole portions Ra and Rb of the rotor. The outer groove portion Ga 'is provided with an inclination angle .theta.2 with respect to the axial direction of the rotor. The depth of the outer groove portion Ga 'is selected to be slightly larger than the diameter of the copper wire forming the short-circuit winding. The magnitudes of the inclination angles θ1 and θ2 of the groove portion in the figure are selected based on the results of the experiment conducted for each type of generator so that the waveform distortion and the magnetic noise of the output voltage VL are minimized.
【００２３】 上記の発電機の固定子Ｓは内燃機関のクランクケースに取り付けられ、回転子 Ｒは回転軸取付け孔Ｈを内燃機関の回転軸に嵌着することにより該機関に取り付 けられ、例えば回転子Ｒが３０００rpm （または３６００rpm ）で回転したとき に出力巻線ＷL に５０Ｈz （または６０Ｈz ）の交流電圧を出力する。The stator S of the generator is attached to the crankcase of the internal combustion engine, and the rotor R is attached to the engine by fitting the rotary shaft mounting hole H to the rotary shaft of the internal combustion engine. For example, when the rotor R rotates at 3000 rpm (or 3600 rpm), an AC voltage of 50 Hz (or 60 Hz) is output to the output winding WL.
【００２４】 図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ上記発電機の無負荷時及び負荷時の出力電 圧ＶL の波形の一例を示したものである。これらの波形図から、本考案の発電機 では、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示した短絡巻線を有しない従来の発電機の出力電 圧波形に比べて波形歪みが著しく小さくなっていることが分かる。FIGS. 5 (A) and 5 (B) show examples of the waveforms of the output voltage VL when the generator is unloaded and loaded, respectively. From these waveform diagrams, in the generator of the present invention, the waveform distortion becomes significantly smaller than the output voltage waveform of the conventional generator without the short-circuit winding shown in FIGS. 8 (A) and (B). I know that
【００２５】 また上記のように、短絡巻線Ｗs ，Ｗs ´の固定子の磁極面と対向する部分Ｗ sa，Ｗsa´を挿入する溝部Ｇa ，Ｇa ´を、固定子鉄心Ｓc のスロットＳt の長 手方向に対して角度θ2 だけ傾斜した状態で設けると、回転子Ｒが回転したとき に該溝部Ｇa ，Ｇa ´の長手方向の全域と固定子鉄心Ｓc のスロットの開口部の 長手方向の全域とが同時に対向することがないので、該溝Ｇa ，Ｇa ´及びスロ ットの開口部の近傍の磁束の脈動を小さくして磁音を小さくすることができる。 図６は短絡巻線を挿入する溝の変形例を示したもので、この変形例では、磁極 部の外周面側に設ける溝部Ｇa ，Ｇa ´のそれぞれの深さ方向を回転子の磁極部 Ｒa ，Ｒb の対向方向に対して大きく傾斜させてある。このように溝部Ｇa ，Ｇ a ´を形成すると、短絡巻線の溝部Ｇa ，Ｇa ´内に挿入された部分が、溝部Ｇ a ，Ｇa ´の外側壁部ｇにより押えられた形になるため、短絡巻線の溝部Ｇa ， Ｇa ´に挿入された部分が高速回転時に遠心力で回転子の径方向の外側に飛び出 す恐れをなくすことができる。Further, as described above, the groove portions Ga and Ga 'into which the portions Wsa and Wsa' of the short-circuited windings Ws and Ws' facing the magnetic pole surface of the stator are inserted are provided with the lengths of the slots St of the stator core Sc. When the rotor R is rotated by an angle of θ2, when the rotor R is rotated, the groove portions Ga and Ga 'extend in the longitudinal direction and the slot of the stator core Sc in the longitudinal direction. Since they do not face each other at the same time, it is possible to reduce the magnetic noise by reducing the pulsation of the magnetic flux in the vicinity of the openings of the grooves Ga, Ga 'and the slot. FIG. 6 shows a modification of the groove into which the short-circuit winding is inserted. In this modification, the depth direction of each of the grooves Ga and Ga 'provided on the outer peripheral surface side of the magnetic pole part is the magnetic pole part Ra of the rotor. , Rb are largely inclined with respect to the facing direction. When the grooves Ga and Ga 'are formed in this way, the portions inserted into the grooves Ga and Ga' of the short-circuit winding are pressed by the outer wall portions g of the grooves Ga and Ga '. It is possible to eliminate the risk that the portions inserted into the groove portions Ga and Ga 'of the short-circuit winding will fly out to the outside in the radial direction of the rotor due to centrifugal force during high-speed rotation.
【００２６】 以上の実施例では、固定子Ｓ及び回転子Ｒを内燃機関に直接取り付ける構造と したが、固定子をハウジング内に固定するとともに、回転子の回転軸を該ハウジ ングに設けた１対の軸受けにより支承する構造として、回転子の回転軸の一端側 を内燃機関等の原動機により駆動するようにしてもよいのは勿論である。In the above embodiment, the stator S and the rotor R are directly attached to the internal combustion engine. However, the stator is fixed in the housing, and the rotating shaft of the rotor is provided in the housing. As a structure of supporting by a pair of bearings, of course, one end side of the rotating shaft of the rotor may be driven by a prime mover such as an internal combustion engine.
【００２７】[0027]
以上のように、本考案によれば、回転子鉄心の各磁極部の回転方向に対して位 相が遅れた位置に形成された溝内に短絡巻線を設け、この短絡巻線の固定子鉄心 に対向する部分を固定子鉄心のスロットの長手方向に対して傾斜した状態で設け たので、回転子を円筒形にしたり固定子巻線を分布巻きにしたりすることなく出 力巻線の出力電圧の波形歪みを少なくし、回転時に生ずる磁音を小さくすること ができる。従って本考案によれば、出力電圧の波形歪みが少なく、回転時の磁音 の発生が少ない自励式界磁回転形交流発電機を安価に提供できる利点がある。 As described above, according to the present invention, the short-circuit winding is provided in the groove formed at the position where the phase is delayed with respect to the rotation direction of each magnetic pole portion of the rotor core, and the stator of the short-circuit winding is provided. Since the part facing the iron core is provided so as to be inclined with respect to the longitudinal direction of the slots of the stator iron core, the output of the output winding can be output without making the rotor cylindrical or the stator winding distributed winding. The waveform distortion of the voltage can be reduced and the magnetic noise generated during rotation can be reduced. Therefore, according to the present invention, there is an advantage that a self-excited field rotating AC generator can be provided at a low cost, with less waveform distortion of the output voltage and less magnetic noise during rotation.
【図１】本考案の実施例の構成を示したものである。FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】図１における固定子の巻線の結線を示した巻線
図である。FIG. 2 is a winding diagram showing connection of windings of the stator in FIG.
【図３】図１の実施例で用いる回転子鉄心の、短絡巻線
が設けられた状態における外形を示したもので、（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ方向矢視図、（Ｃ）は
（Ａ）のＹ方向矢視図である。FIG. 3 is a view showing an outer shape of a rotor core used in the embodiment of FIG. 1 in a state where a short-circuit winding is provided.
Is a front view, (B) is an X-direction arrow view of (A), and (C) is a Y-direction arrow view of (A).
【図４】図３の回転子鉄心の短絡巻線が挿入される溝の
形状及び位置を示したもので、（Ａ）は要部の正面図、
（Ｂ）は（Ａ）の下面図である。4A and 4B show the shape and position of a groove into which the short-circuit winding of the rotor core of FIG. 3 is inserted, in which FIG.
(B) is a bottom view of (A).
【図５】図１の実施例により得られる出力電圧波形の一
例を示したもので、（Ａ）は無負荷時の電圧波形を示し
た波形図、（Ｂ）は負荷時の電圧波形を示した波形図で
ある。5A and 5B show examples of output voltage waveforms obtained by the embodiment of FIG. 1, where FIG. 5A is a waveform diagram showing a voltage waveform when there is no load, and FIG. 5B shows a voltage waveform when there is a load. FIG.
【図６】本考案の実施例で用いる回転子鉄心の短絡巻線
挿入用の溝の変形例を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the groove for inserting the short-circuit winding of the rotor core used in the embodiment of the present invention.
【図７】従来例の電気的構成を示した回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an electrical configuration of a conventional example.
【図８】従来例により得られる出力電圧波形の一例を示
したもので、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ無負荷時の電
圧波形及び負荷時の電圧波形を示した波形図である。FIG. 8 shows an example of an output voltage waveform obtained by a conventional example, and FIGS. 8A and 8B are waveform diagrams showing a voltage waveform without load and a voltage waveform with load, respectively.
Ｓ 固定子 Ｒ 回転子 Ｓt スロット Ｓc 固定子鉄心 Ｒc 回転子鉄心 Ｒa ，Ｒb 磁極部 Ｇ，Ｇ´ 溝 ＷL 出力巻線 Ｗc コンデンサ励磁巻線 Ｗf 界磁巻線 Ｗs ，Ｗs ´ 短絡巻線 Ｄ 整流器 Ｃ コンデンサ S Stator R Rotor St Slot Sc Stator core Rc Rotor core Ra, Rb Magnetic poles G, G'groove WL Output winding Wc Capacitor exciting winding Wf Field winding Ws, Ws' Short-circuit winding D Rectifier C Capacitor
Claims (1)
鉄心のスロット内に巻装してなる固定子と、前記固定子
の磁極面に対向する磁極部を両端に有する回転子鉄心に
界磁巻線を巻装して該界磁巻線の両端に整流器を接続し
てなる回転子とを備え、前記回転子鉄心の各磁極部の回
転方向に対して位相が遅れた位置に形成された溝内に短
絡巻線が設けられている自励式界磁回転形交流発電機に
おいて、前記短絡巻線は、前記固定子鉄心に対向する部
分が該固定子鉄心のスロットの長手方向に対して傾斜し
た状態で設けられていることを特徴とする自励式界磁回
転形交流発電機。1. A stator core comprising a capacitor excitation winding and an output winding wound in slots of a stator core, and a rotor core having magnetic pole portions facing the magnetic pole surface of the stator at both ends. A rotor having a field winding wound around it and a rectifier connected to both ends of the field winding, and formed at a position where the phase is delayed with respect to the rotation direction of each magnetic pole portion of the rotor core. In a self-excited field rotating type AC generator in which a short-circuit winding is provided in the groove, the short-circuit winding has a portion facing the stator core with respect to a longitudinal direction of a slot of the stator core. A self-excited field rotating AC generator characterized by being installed in a tilted state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408292U JPH0641376U (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Self-excited field rotating AC generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7408292U JPH0641376U (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Self-excited field rotating AC generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641376U true JPH0641376U (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=13536898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7408292U Pending JPH0641376U (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Self-excited field rotating AC generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641376U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9308386B2 (en) | 2005-07-27 | 2016-04-12 | Neuronetics, Inc. | Magnetic core for medical procedures |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116953A (en) * | 1984-11-09 | 1986-06-04 | Sawafuji Electric Co Ltd | Rotary electric machine |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP7408292U patent/JPH0641376U/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116953A (en) * | 1984-11-09 | 1986-06-04 | Sawafuji Electric Co Ltd | Rotary electric machine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9308386B2 (en) | 2005-07-27 | 2016-04-12 | Neuronetics, Inc. | Magnetic core for medical procedures |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980310 |