JPH07236260A

JPH07236260A - 高出力交流発電機

Info

Publication number: JPH07236260A
Application number: JP6047995A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 1995-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、回転速度に応じて磁束密度を制御
して発電量を適正に制御する高出力発電機を提供する。【構成】本発明は、回転子３とステータ５との間に制
御リング７を相対回転可能に配置すると共に、制御リン
グ７に接離可能な透磁性体１０を設ける。ステータ５は
その歯部１２とそれらの間のスロット１３から構成さ
れ、制御リング７は制御歯部１５と非磁性部材２１から
構成されている。透磁性体１０は磁束調整アクチュエー
タ１９で軸方向に移動させられ、制御リング７に接触又
は非接触状態にされ、また、制御リング７は回転アクチ
ュエータ８で回転され、制御歯部１５が歯部１２又はス
ロット１３に整合され、回転子３の永久磁石９に対する
磁束密度を回転速度に応じて変換できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転軸の回転数に対
する電圧を制御できる永久磁石を回転子とする高出力交
流発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、永久磁石を回転子とした発電機或
いは電動機は、高い出力と構造の簡単さという特徴を有
することから、最近、工業用機器に多く使用されるよう
になった。ところが、発電機における回転子の回転の上
昇と共に、電圧及び電流が増加するので、それらを適正
に制御するため、レギュレータの構造が大変複雑になる
という欠点がある。

【０００３】そこで、発電機に組み込まれている永久磁
石の磁束密度を変換する方法が種々に考えられている。
例えば、発電機において、永久磁石の回転子とステータ
コアの間に大きな隙間を形成し、この隙間に磁力の良く
通る材料を置き、回転子を軸方向に引き抜く方法が知ら
れている。例えば、実開平２−１４６９７５号公報に開
示された小型発電機は、ガバナウエイトを一対のリンク
で軸支したガバナ機構を介して主軸とロータが連結され
ており、主軸の回転数に応じてガバナウエイトを遠心力
で主軸から離間してリンク間の角度を縮小させ、ロータ
をステータから抜け出る方向に移動させるものである。

【０００４】また、実開昭６０−１６２９７７号公報に
開示された回転電機は、回転可能な支持軸に回転数に応
じて永久磁石により形成される磁気回路の磁束密度を可
変とする遠心ガバナを備えた磁束密度可変機構を有する
ものである。

【０００５】また、特開昭６２−２７２８５０号公報に
は、回転子に永久磁石が配設され、可動磁性体が封入さ
れた回転子の回転で径方向へ可動磁性体を案内する磁極
片形成用容器を回転子に設けた永久磁石式回転機が開示
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
発電機のように、回転の上昇に応じて回転子を軸方向に
引き抜く方法は、磁性体を引き抜くためのストロークが
長くなり、大きなスペースを必要とし、構造上極めて複
雑になり、ステータの磁束分布が不均一になるという問
題がある。また、エンジンのように回転数が大幅に変化
する機械に取り付けた永久磁石を回転体とする交流発電
機では、その回転数が大幅に上昇した場合に、電圧の上
昇が極めて大きくなり、レギュレータ装置が大型で複雑
化する。

【０００７】そこで、本出願人は、上記の問題点を解決
できる高出力発電機を開発して先に特願平５−３３９１
９８号として出願した。該高出力発電機は、永久磁石の
磁束をコイルが巻回されているステータに流さないため
に永久磁石の外側に隙間を明けて回転自在な円筒形で且
つ透磁性体と低透磁性又は非磁性体から成る部材を交互
に積層した制御リングを配置し、ステータの歯と円筒体
をその位置をずらして磁束の流れを抑制したものであ
る。

【０００８】しかしながら、上記高出力発電機でも、制
御リングを回転させて制御リングの透磁性体とステータ
の歯との整合をずらすだけでは磁束の流れの抑制を十分
に阻止することができないことがある。

【０００９】そこで、この発明の目的は、発電機におけ
る磁性体を軸方向へ移動させずに、磁性体の移動スペー
スを必要とせず、スペースを小さく、コンパクトに構成
できると共に、回転子とステータとの間に配置した透磁
性部材と非磁性部材から成る制御リングをアクチュエー
タによってステータに対して僅かに回転させて永久磁石
の磁束密度を変換させると共に、特に、制御リングの端
面に対して透磁性部材と対向する透磁性体を配置し、制
御リングと透磁性体との間で透磁率の良好な磁路を形成
させ、永久磁石の磁束を主として透磁性体に流し、ステ
ータへの磁束の流れを低減して回転数の上昇に対する電
圧を適正に制御する高出力交流発電機を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ハウジングに回転可能に支持された回転
軸、該回転軸に取り付けられた永久磁石から成る回転
子、該回転子の外周に段状の歯部とスロットを持つステ
ータ、前記回転子と前記ステータの間に相対回転可能に
配置され且つ前記歯部と前記スロットとに対応して透磁
性部材と非磁性部材とを交互に配置した制御リング、前
記歯部と前記スロットとのそれぞれに前記制御リングの
前記透磁性部材と前記非磁性部材とが対向し、前記制御
リングの回転により前記透磁性部材が前記歯部と前記ス
ロットと対向するようにさせる回転アクチュエータ、前
記制御リングの端面に接離可能に配置された透磁性体、
及び前記透磁性体を移動させて前記制御リングの前記端
面に接離させる磁束調整アクチュエータ、から構成した
ことを特徴とする高出力交流発電機に関する。

【００１１】また、この高出力交流発電機において、低
速回転時と低出力時には前記ステータ歯部と前記制御リ
ングの前記透磁性部材が対向するように前記回転アクチ
ュエータで前記制御リングを回転させると共に、前記磁
束調整アクチュエータで前記透磁性体を前記制御リング
から磁力が流れない場所まで離すものである。

【００１２】また、この高出力交流発電機において、高
速回転時には前記ステータ歯部と前記制御リングの前記
非磁性部材が対向するように前記アクチュエータで前記
制御リングを回転させるものである。

【００１３】また、この高出力交流発電機において、高
速回転時には前記ステータ歯部と前記制御リングの前記
非磁性部材が対向するように前記アクチュエータで前記
制御リングを回転させると共に、前記磁束調整アクチュ
エータで前記透磁性体を前記制御リングの前記端面に接
触させるものである。

【００１４】また、この高出力交流発電機において、前
記制御リングが隣接する前記ステータの部分は前記歯部
と前記スロットとがほぼ等間隔になるように前記歯部に
チャンファが施されているものである。

【００１５】

【作用】この発明による高出力交流発電機は、上記のよ
うに構成されており、次のように作用する。即ち、この
高出力交流発電機は、回転軸に固定された永久磁石から
成る回転子と該回転子の外周で前記ハウジングに固定さ
れたステータとから構成され、該ステータをリング部の
周方向に隔置して半径方向内向きに延びる段状の歯部と
該歯部間のスロットから構成し、前記回転子と前記ステ
ータとの間に制御リングを相対回転可能に配置し、該制
御リングを前記段状の歯部と前記スロットとに対応する
透磁性部材と前記透磁性部材間の非磁性部材とで構成
し、前記制御リングを回転アクチュエータによって前記
ステータに対して回転させて前記ステータの前記歯部と
前記スロットとの何れか一方に前記制御リングの前記透
磁性部材が対向するように回転させて前記永久磁石から
前記ステータへの磁束の流れをコントロールする。更
に、前記永久磁石から前記ステータへの磁束の流れを低
減させる場合には、前記制御リングの前記歯部の端面に
設けた透磁性体を磁束調整アクチュエータで軸方向に移
動させて前記制御リングの歯部に対して接離させ、磁束
をコントロールする。前記透磁性体は透磁率の良好な磁
路を形成することができ、前記制御リングの端面に接触
して前記制御リングの磁束を逃磁させることができる。

【００１６】ところで、永久磁石を回転体とする交流発
電機は、その回転数が上昇した場合に、電圧の上昇が発
生するので、レギュレータ機構が大型で且つ複雑化す
る。そこで、交流発電機において、永久磁石の磁束をコ
イルが巻いてあるステータに流さないため、永久磁石の
外側に隙間を明けて回転自在な円筒形の制御リングを配
置し、該制御リングを透磁性体と低透磁性体又は非磁性
体とを交互に積層させて構成し、ステータの歯部と制御
リングの透磁性部材の位置をずらすことで永久磁石から
ステータへ流れる磁束を通り難くして低減し、電圧の上
昇を低減する。しかしながら、ステータと制御リングと
の位置をずらして磁束を半径方向に流れるのを阻止する
だけででは、磁束の低減が十分でない場合がある。

【００１７】そこで、この高出力交流発電機では、特
に、透磁性体を制御リングの端面に配置し、積極的に磁
束を永久磁石から制御リング、透磁性体、制御リングの
回路へと流してステータへの磁束の流れを低減したもの
である。即ち、この高出力交流発電機は、永久磁石、制
御リング、次いでステータへの半径方向の磁束の流れを
コントロールするだけでなく、制御リングの側面に配置
した透磁性体を制御リングに接離させて磁束を積極的に
透磁性体へと逃がしてステータへ流れる磁束を低減し、
回転数の上昇に対する電圧の上昇を低減することであ
る。交流発電機の回転軸の回転数が増した時に、前記磁
束調整アクチュエータを作動して調整アームを介して前
記透磁性体を軸方向に移動させて前記制御リングに接触
させることで、上記の機能を達成できる。

【００１８】この高出力交流発電機では、低速回転時に
は、前記回転アクチュエータを作動して前記ステータの
透磁性部材と前記制御リングの透磁性体を対向させて整
合させ、前記透磁性体を前記制御リングの端面に非接触
状態に移動させ、低速での出力を最大限に得ると共に、
回転数に対する電圧を適正にする。また、高速回転時に
は、前記ステータの透磁性部材と前記制御リングの非磁
性部材とを対向させて整合させ、永久磁石からステータ
への磁束の流れを低減する。前記ステータの歯部と前記
非磁性部材とを対向させただけでは、磁束のステータへ
の流れの低減が十分でない時には、前記磁束調整アクチ
ュエータを作動して前記透磁性体の端面を前記制御リン
グの端面に接触させ、永久磁石からの磁束を前記透磁性
体へ逃がして前記永久磁石に戻し、前記ステータへの磁
束の流れを低減する。

【００１９】それ故に、前記永久磁石から前記ステータ
への磁束の流れを適正に調節することができ、前記回転
子の前記永久磁石に対する磁束密度を回転速度に応じて
適正にコントロールでき、高速回転時では磁束を減少さ
せ、発電量を低減させることができ、発電機の電流及び
電圧を適正に制御することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による高出
力交流発電機の実施例を説明する。図１はこの発明によ
る高出力発電機の一実施例を示す断面図、図２は図１の
高出力交流発電機のの高速時における制御リングとステ
ータとの関係を示す説明図、図３は図１の高出力発電機
の低速時における制御リングとステータとの関係を示す
説明図、及び図４は高出力交流発電機における回転数と
電圧の関係を示すグラフ、及び図５は図１の高出力交流
発電機におけるステータと制御リングとの隣接領域を示
す一部拡大説明図である。

【００２１】この発明による高出力交流発電機は、一対
のハウジング１，４に一対の軸受１６を介して回転可能
にそれぞれ支持されている回転軸２、回転軸２に固定さ
れている回転子３、回転子３の外周でハウジング１に固
定されているステータ５、回転子３との間に隙間１４を
且つステータ５との間に隙間２２を形成した状態で相対
回転可能に配置されている透磁性部材と非磁性部材とか
ら成る制御リング７、制御リング７をアーム１８を介し
て回転制御する回転アクチュエータ８、制御リングの端
面に対向して配置された透磁性体１０、及び透磁性体１
０を軸方向に移動させる磁束調整アクチュエータ１９を
有している。ハウジング１にはステータ５が取り付けら
れ、また、ハウジング４には透磁性体１０が取り付けら
れている。

【００２２】この高出力交流発電機では、回転子３は回
転軸２に固定されたリング状透磁性体（図示せず）、該
透磁性体の外周に固定された永久磁石９から構成されて
いる。また、回転子３において、永久磁石９を回転軸２
上に固定するため、永久磁石９の外周を補強リング２０
で囲んで、永久磁石９を低透磁性体を介在させてリング
状に固定されている。これらの構造の一例は、特願平５
−３３９１９８号に開示されているものを使用できる。

【００２３】この高出力交流発電機において、ステータ
５は、ハウジング１に取り付けられたリング部１７、リ
ング部１７の周方向に同一間隔で隔置して半径方向内向
きに延びる多数のステータ歯部１２、ステータ歯部１２
間に形成されたスロット１３及びステータ歯部１２に巻
回されたコイル即ち巻線６から構成されている。また、
ステータ歯部１２は、ステータ５のリング部１７の内周
でその軸方向に延びて形成されている。

【００２４】また、制御リング７は、回転子３との間に
隙間１４を形成し且つステータ５との間に隙間２２を形
成した状態で、回転子３とステータ５とに対して相対回
転可能に配置されている。制御リング７は、回転子３に
対して隙間２２を形成しているリング部２４と、該リン
グ部２４の外周面から周方向に同一間隔で隔置して半径
方向外向きに延びる透磁性材から成る制御歯部１５とか
ら構成されている。隣接する制御歯部１５間の溝部２３
には、非磁性体又は低透磁性部材２１が配置され、制御
歯部１５と隣接する制御歯部１５とは低透磁性部材２１
で互いに接合され、制御リング７が構成されている。場
合によっては、制御歯部１５と隣接する制御歯部１５と
は厚さが極めて小さく制御歯部１５と一体構造で作製す
ることもできる。制御リング７の制御歯部１５と溝部２
３とは、ステータ５のステータ歯部１２とスロット１３
とに対応したサイズに形成されている。また、制御歯部
１５は、制御リング７の外周で軸方向に延びて形成され
ている。更に、ステータ歯部１２と制御歯部１５とは、
歯数が同数であり且つ歯先面の歯厚がほぼ同一に形成さ
れて軸方向に延びている。また、図５に示すように、制
御リング７に対向するステータ５のステータ歯部１２の
先端エッジ部には、ほぼ等間隔になるようにチャンファ
２９が施された形状に形成されている。

【００２５】更に、この高出力交流発電機では、回転ア
クチュエータ８は、制御リング７をその制御歯部１５が
ステータ歯部１２とスロット１３との何れか一方に対向
して整合するように回転制御させることができる。回転
アクチュエータ８は、制御リング７の一端部に固定され
たリング、フォーク等から成る作動部材（図示せず）に
固定されたアーム１８、及びアーム１８を作動するシリ
ンダ２６から構成されている。

【００２６】この高出力交流発電機は、上記の構成にお
いて、特に、透磁性体１０を設けたことに特徴を有して
いる。この高出力交流発電機は、制御リング７の制御歯
部１５の端面２７に接触して制御リング７の磁束が逃磁
性体１０へ流れてステータ５側へは流れ難くし、その磁
束を再び永久磁石９へ逃がすように逃磁させる機能を有
するものであり、透磁性体１０を制御リング７の端面２
７に接離可能に配置したことである。勿論、図示してい
ないが、透磁性体１０を制御リング７の両端面に設ける
こともできるものである。透磁性体１０は、制御リング
７に接離するため、調整アーム２５を介して磁束調整ア
クチュエータ１９によって軸方向に移動させることがで
きる。透磁性体１０は、リング状に形成されると共に、
制御歯部１５の端面２７に接触する端面２８を有してい
る。透磁性体１０は、回転軸２を軸受１６で回転自在に
支持するハウジング４の外周面１１が滑り面となって外
周面１１上に案内されて軸方向に摺動移動できるように
構成されている。

【００２７】この高出力交流発電機は、上記のように構
成されているので、次のように作動される。図４におい
て、曲線Ａはステータ５のステータ歯部１２と制御リン
グ７の制御歯部１５とが整合している時の回転数Ｎに対
する電圧Ｖの軌跡を示し、曲線Ｃはステータ５のステー
タ歯部１２と制御リング７の制御歯部１５とが交差して
いる時の回転数Ｎに対する電圧Ｖの軌跡を示し、また、
曲線Ｅはステータ５のステータ歯部１２と制御リング７
の制御歯部１５とが交差すると共に、制御リング７の端
面２７に透磁性体１０の端面２８が接触した時の回転数
Ｎに対する電圧Ｖの軌跡を示している。

【００２８】この高出力交流発電機について、エンジン
が駆動して回転軸２が回転すると、永久磁石９によって
発生する磁束が制御リング７のリング部２１と制御歯部
１５を通ってステータ５のステータ歯部１２へと流れ
る。この時、制御リング７の制御歯部１５とステータ５
のステータ歯部１２とが整合して対向している状態即ち
一致した状態であると、制御リング７とステータ５との
間の隙間は小さく、磁束が減少することはない。従っ
て、図４の曲線Ａで示すように、回転数Ｎの上昇するに
従って電圧Ｖも上昇する。

【００２９】このままの状態で交流発電機を作動する
と、回転数Ｎが上昇して電圧Ｖの上昇し過ぎが発生し、
レギュレータによる制御が困難になる。そこで、回転数
Ｎ_Pに達すると、コントローラの指令で回転アクチュエ
ータ８を作動して制御リング７を回転させ、ステータ５
のステータ歯部１２を制御リング７の溝部の非磁性部材
２１に対向するように整合させる。言い換えれば、制御
リング７の制御歯部１５とステータ５のステータ歯部１
２とが交差状態になり、制御リング７とステータ５との
間に隙間は大きくなり、永久磁石９によって発生するス
テータ５へ流れる磁束は減少するので、図４の曲線Ｂの
軌跡を辿って回転数Ｎ_Qの状態で曲線Ｃに乗ることにな
る。従って、回転数Ｎに対する電圧Ｖが低減し、交流発
電機の発電量が減少することになる。

【００３０】更に、このままの状態で交流発電機を作動
すると、永久磁石９から制御リング７を通じてステータ
５へ流れる磁束は通り難くなっているものの、回転数Ｎ
が上昇して電圧Ｖの上昇し過ぎが発生し、再びレギュレ
ータによる制御が困難になる。そこで、回転子３の回転
数Ｎ_Rに達すると、磁束調整アクチュエータ１９を作動
して透磁性体１０の端面２８を制御リング７の端面２７
に接触させ、磁束の流れを、制御リング７から透磁性体
１０へ流し、ステータ５への流れを低減する。即ち、磁
束の流れとして、永久磁石９→制御リング７→透磁性体
１０→永久磁石９のループを形成する。それによって、
永久磁石９によって発生するステータ５へ流れる磁束は
減少するので、図４の曲線Ｄの軌跡を辿って回転数Ｎ_S
の状態で曲線Ｅに乗ることになる。従って、回転数Ｎに
対する電圧Ｖの上昇が低減し、発電量が減少し、レギュ
レータ機能を適正に働かせることができるようになる。

【００３１】この高出力交流発電機は、上記のように、
永久磁石９からステータ５へ流れる磁束の流れを二段に
切り換えて、三段階に低減するコントロールを行うこと
ができるので、回転数が上昇した場合でも回転数に対す
る電圧を適正に調節することができ、レギュレータ機能
を最適状態でコントロールすることができる。

【００３２】次に、この高出力交流発電機の具体的な作
動状態に説明する。まず、エンジンの駆動状態が、回転
子３の低速回転時には、ステータ歯部１２と制御歯部１
５が対向するように回転アクチュエータ８で制御リング
７を回転させると共に、磁束調整アクチュエータ１９で
透磁性体１０の端面２８を制御リング７の端面２７に非
接触状態にさせることによって、回転数に対する電圧を
適正にコントロールすることができる。また、回転子３
の高速回転時には、ステータ歯部１２とスロット１３の
低透磁性体２１が対向するように、回転アクチュエータ
８で制御リング７を回転させる。永久磁石９からステー
タ５への磁束の流れは、低透磁性体２１が介在し、流れ
難くなり、回転数の上昇に対する電圧の上昇し過ぎを抑
制することができ、適正な発電を行わせることができ
る。この状態で、回転数の上昇に対する電圧の上昇し過
ぎが発生すると、永久磁石９からステータ５へ流れる磁
束を更に抑制するため、磁束調整アクチュエータ１９で
透磁性体１０を軸方向に移動させ、透磁性体１０の端面
２８を制御リング７の端面２７に接触させ、永久磁石９
の磁束を制御リング７から透磁性体１０へ流し、ステー
タ５への磁束の流れを低減させ、磁束の流れとして、永
久磁石９→制御リング７→ステータ５→永久磁石９のル
ープを形成させる。従って、回転数の上昇に対する電圧
の上昇し過ぎを抑制することができ、適正な発電を行わ
せ、レギュレータ機能を適正に発揮させることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】この発明による高出力交流発電機は、上
記のように構成されており、次のような効果を有する。
即ち、この高出力交流発電機は、回転子の回転速度に応
じて磁束密度を制御して発電量を適正に制御することが
できるものであり、永久磁石９からステータ５へ流れる
磁束の流れを二段に切り換えて、三段階に低減するコン
トロールを行うことができ、それによって、回転数が上
昇した場合でも回転数に対する電圧を適正に調節するこ
とができ、レギュレータ機能を最適状態でコントロール
することができる。即ち、一段目は、低速時に高出力を
得るため永久磁石の磁束がステータへスムースに流れる
状態であり、ステータのステータ歯部と制御リングの制
御歯部が整合した状態での作動状態である。二段目は、
永久磁石の磁束が制御リングの非磁性体又は低逃磁性体
に妨げられて流れ難い状態であり、ステータの歯部と制
御リングの透磁性部材が交差した状態での作動状態であ
る。三段目は、永久磁石の磁束が制御リングの非磁性体
又は低逃磁性体に妨げられて流れ難い状態であると共
に、永久磁石の磁束が積極的に透磁性体へ流れてステー
タへの磁束が低減される状態であり、ステータの歯部と
制御リングの透磁性部材が交差した状態であると共に、
制御リングの端面に透磁性体の端面が接触した状態の作
動状態である。

【００３４】この高出力交流発電機において、一段目か
ら二段目への変換は、回転アクチュエータによって制御
リングを回転させることによってコントロールされるも
のである。また、二段目から三段目への変換は、回転ア
クチュエータによって制御リングを回転させると共に、
磁束調整アクチュエータによって透磁性体を軸方向に移
動させることによってコントロールされるものである。

【００３５】従って、前記アクチュエータによって前記
制御リングを回転制御して低速回転時には前記ステータ
の歯部と前記制御リングの透磁性部材とを対向させ、高
出力の発電作動を行わせることができる。また、高速回
転時には、前記ステータ歯部と前記制御歯部とを交差さ
せ、前記回転子の永久磁石に対する磁束密度を回転速度
に応じて変換し、高速回転時での磁束を減少させ、電流
及び電圧を適正に制御して発電量を低減又は低速時と同
等にさせることができる。更に、回転子の回転数の上昇
に対する電圧の上昇し過ぎが発生すると、磁束調整アク
チュエータによって透磁性体を軸方向に移動させ、永久
磁石のステータに対する磁束密度を回転速度に応じて低
減させ、適正な電圧にコントロールする。

【００３６】この高出力発電機は、上記のような構造を
有しているので、構造としては前記制御リングが前記ス
テータと前記回転子との間に組み込むと共に、制御リン
グの側面に透磁性体を軸方向に移動可能に配置するだけ
であり、構造が極めて簡単であり、しかも前記制御リン
グの周方向への僅かな回転で高速時と低速時との磁束を
制御でき、従来の発電機のように磁性体を引き抜くため
のスペースを必要とせず、発電機そのものを極めて小さ
くコンパクトに作製せきる。

【００３７】また、この高出力発電機は、回転速度で永
久磁石に対する磁束密度が制御でき、発電量を制御でき
るので、例えば、回転エネルギーを電気エネルギーに変
換するコジェネレーション形エンジン、自動車用エンジ
ン等のエンジンに適用して極めて好ましいものである。
その場合には、コジェネレーション形エンジン等のエン
ジンの出力軸に前記回転軸を直結することによって、エ
ンジンに発電機を組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による高出力発電機の一実施例を示す
断面図である。

【図２】図１の高出力交流発電機の高速時における制御
リングとステータとの関係を示す説明図である。

【図３】図１の高出力発電機の低速時における制御リン
グとステータとの関係を示す説明図である。

【図４】高出力交流発電機における回転数と電圧の関係
を示すグラフである。

【図５】図１の高出力交流発電機におけるステータと制
御リングとの隣接領域を示す一部拡大説明図である。

【符号の説明】

１，４ハウジング２回転軸３回転子５ステータ６巻線７制御リング８回転アクチュエータ９永久磁石１０透磁性体１１外周面１２ステータ歯部１３スロット１４，２２隙間１５制御歯部１７リング部１９磁束調整アクチュエータ２１非磁性部材２４リング部２５調整アーム２７制御リングの端面２８透磁性体の端面２９チャンファ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングに回転可能に支持された回転
軸、該回転軸に取り付けられた永久磁石から成る回転
子、該回転子の外周に段状の歯部とスロットを持つステ
ータ、前記回転子と前記ステータの間に相対回転可能に
配置され且つ前記歯部と前記スロットとに対応して透磁
性部材と非磁性部材とを交互に配置した制御リング、前
記歯部と前記スロットとのそれぞれに前記制御リングの
前記透磁性部材と前記非磁性部材とが対向し、前記制御
リングの回転により前記透磁性部材が前記歯部と前記ス
ロットと対向するようにさせる回転アクチュエータ、前
記制御リングの端面に接離可能に配置された透磁性体、
及び前記透磁性体を移動させて前記制御リングの前記端
面に接離させる磁束調整アクチュエータ、から構成した
ことを特徴とする高出力交流発電機。
【請求項２】低速回転時には前記ステータの前記歯部
と前記制御リングの前記透磁性部材が対向するように前
記回転アクチュエータで前記制御リングを回転させると
共に、前記磁束調整アクチュエータで前記透磁性体を前
記制御リングから磁力が流れない場所まで離すことを特
徴とする請求項１に記載の高出力交流発電機。
【請求項３】高速回転時には前記ステータの前記歯部
と前記制御リングの前記非磁性部材が対向するように前
記アクチュエータで前記制御リングを回転させることを
特徴とする請求項１に記載の高出力交流発電機。
【請求項４】高速回転時には前記ステータ歯部と前記
制御リングの前記非磁性部材が対向するように前記アク
チュエータで前記制御リングを回転させると共に、前記
磁束調整アクチュエータで前記透磁性体を前記制御リン
グの前記端面に接触させることを特徴とする請求項１に
記載の高出力交流発電機。
【請求項５】前記制御リングが隣接する前記ステータ
の部分は前記歯部と前記スロットとがほぼ等間隔になる
ように前記歯部にチャンファが施されていることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の高出力交流発電
機。