JPH09163701A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 整流器及びその配線を配置乃至簡素化する。 【解決手段】 電動機兼用発電機１２Ａの補助巻線１６
Ｂａ〜１６Ｂｄを、その端子電圧が同相となるよう配置
及び捲回すると共に、各補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄの
端子電圧を同相合成して得られる単相電圧が整流器２４
Ａに供給されるよう結線する。整流器２４Ａにて使用す
る整流ブリッジが単相ブリッジ３８となり補助配線２２
Ａが単相配線となる。あるいは、補助巻線１６Ｂａ〜１
６Ｂｄを、その端子電圧の位相が異なる値となるよう配
置及び捲回すると共に、各補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄ
の端子電圧の最高値を出力する回路を設ける。整流ブリ
ッジが不要になり、補助配線２２Ａが単相配線となる。
装置構成が簡素化かつ安価化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車におけ
るエンジン駆動発電機等として用いられる回転電機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−２５２７４７号公報には、本
願の図１４に示されるように、エンジン１０によって駆
動される三相の永久磁石界磁型同期発電機１２が開示さ
れている。この発電機１２は、エンジン１０の回転軸に
連結され永久磁石を備える回転子１４と、回転子１４の
回転に伴い電圧が誘起される固定子巻線１６とを、有し
ている。固定子巻線１６の端子電圧は、主配線１８を介
し整流器２０に供給され、整流器２０により整流され、
主整流出力として整流器２０から出力される。固定子巻
線１６はセンタータップを有しており、当該固定子巻線
１６のセンタータップ電圧は、補助巻線２２を介し整流
器２４に供給され、整流器２４により整流され、補助整
流出力として整流器２４から出力される。なお、この図
は説明の簡略化のため及び本発明との比較対照のため本
願出願人により変形されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、補助整流出力を得るための整流器として
三相整流器を用いねばならず、またこの整流器にセンタ
ータップ電圧を供給するための補助配線として合計３本
の電力配線を用いねばならない。本発明の第１の目的
は、発電機、電動機等の回転電機における固定子巻線の
配置、捲回方向及び相互結線を工夫することにより、整
流器の構成を簡素化し又は整流器を廃止し、かつ電力配
線の本数を減らし、以て装置構成の簡素化、安価化等を
実現することにある。本発明の第２の目的は、同様の工
夫により、できるだけ少ない配線及び部品数で、よりリ
プルの少ない出力を得ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の第１の構成は、回転子と、回転子と
の磁気的結合により多相電動機又は多相発電機を構成す
る第１固定子巻線と、回転子との磁気的結合により発電
機を構成する第２固定子巻線と、を備え、第２固定子巻
線の出力を後段の整流器により整流した上で負荷に供給
する回転電機において、上記第２固定子巻線を複数備
え、上記複数の第２固定子巻線が、その端子電圧の同相
合成値が後段の整流器に供給されるよう配置並びに相互
接続及び捲回されたことを特徴とする。本構成において
後段の整流器に供給されるのは、各第２固定子巻線の端
子電圧の同相合成値である。この電圧は単相の電圧であ
るから、本構成では、後段の整流器は単相整流器にて実
現でき、また回転電機からこの整流器への配線も単相配
線にて実現できる。この結果、整流器の構成の簡素化、
電力配線の本数低減等が実現され、装置構成がより簡素
かつ安価になる。

【０００５】本発明の第２の構成は、回転子と、回転子
との磁気的結合により多相電動機又は多相発電機を構成
する第１固定子巻線と、回転子との磁気的結合により発
電機を構成する第２固定子巻線と、を備える回転電機に
おいて、上記第２固定子巻線を複数備え、上記複数の第
２固定子巻線が、その端子電圧の位相が互いに異なるよ
う配置及び捲回され、上記回転電機が、上記複数の第２
固定子巻線の端子電圧のうち最も高い電圧を後段の負荷
に供給する最大値回路を備えることを特徴とする。本構
成において最大値回路から出力されるのは、各第２固定
子巻線の端子電圧のうち最高値である。この電圧は、第
２固定子巻線の端子電圧を、第２固定子巻線の配置個数
及び密度に応じたリプル率にて、平滑した電圧である。
従って、本構成では、整流器が不要になり、また回転電
機から負荷への配線を直流（又は単相）配線にて実現で
きる。この結果、整流器の構成の簡素化、電力配線の本
数低減等が実現され、装置構成がより簡素かつ安価にな
る。加えて、本構成においては、第２固定子巻線の個数
を増やせば増やすほどまた配置密度を密にすればするほ
ど、最大値回路出力のリプル率が低減される。

【０００６】本発明の第３の構成は、第２の構成におい
て、上記複数の第２固定子巻線が、同一間隔で配置され
かつ同一方向の電圧が誘起されるよう捲回されたことを
特徴とする。本構成においては、第２固定子巻線の巻き
方向を揃えた（すなわち同一方向の電圧が誘起されるよ
う捲回した）構成の中で、最も低いリプル率が比較的少
ない個数の第２固定子巻線で実現される。

【０００７】本発明の第４の構成は、第２の構成におい
て、上記複数の第２固定子巻線のうち少なくとも１対
が、電気角にて３６０゜を成すよう間隔配置されかつ互
いに逆方向の電圧が誘起されるよう捲回されたことを特
徴とする。本構成においては、第２固定子巻線の巻き方
向を適宜反転する（すなわち互いに逆方向の電圧が誘起
されるよう捲回する）ことにより１８０゜の位相差を実
現している。従って、第２固定子巻線の巻き方向を揃え
た構成に比べ、少ない個数の第２固定子巻線で、より低
いリプル率が実現される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、図１４に示される従
来技術と同一の又は対応する構成には同一の符号を付
し、説明を省略する。

【０００９】（１）第１実施形態 図１には、本発明の第１実施形態に係る電動機兼用発電
機（Ｍ／Ｇ）１２Ａ及びその周辺の回路構成が示されて
いる。Ｍ／Ｇ１２Ａの回転子１４は、従来技術と同様永
久磁石を有しており、エンジン１０によって回転駆動さ
れる。また、回転子１４の極数は４である。本実施形態
の第１の特徴は、固定子巻線として、第１の固定子巻線
たる主巻線１６Ａ及び第２の固定子巻線たる補助巻線１
６Ｂａ〜１６Ｂｄを設けたことである。

【００１０】主巻線１６Ａは、Δ、Ｙ等の方式（図では
Ｙ）に従い三相結線されており、回転子１４と共に、電
動機としても発電機としても機能し得る三相の回転電機
を構成している。まず、インバータ２０Ａを整流器とし
て動作させた場合には、回転子１４からの励磁束にて主
巻線１６Ａ上に誘起された三相交流が、三相の主配線１
８を介しインバータ２０Ａに供給され、インバータ２０
Ａにより整流され、得られた整流出力により主バッテリ
２６が充電される。次に、インバータ２０Ａをその名の
通りのインバータとして動作させた場合には、主バッテ
リ２６の放電出力がインバータ２０Ａにより三相交流に
変換され、得られた三相交流が主配線１８を介し主巻線
１６Ａに供給され、これにより主巻線１６Ａにて生じた
磁束が回転子１４からの励磁束と鎖交し、その結果回転
子１４にトルクが付与される。

【００１１】また、補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄは、回
転子１４と共に、単相の発電機を構成している。すなわ
ち、回転子１４からの励磁束にて補助巻線１６Ｂａ〜１
６Ｂｄ上に誘起された交流は、単相の補助配線２２Ａを
介し整流器２４Ａに供給され、整流器２４Ａにより整流
され、得られた整流出力により補機バッテリ３２が充電
される。本実施形態の第２の特徴は、このように補助巻
線１６Ｂａ〜１６Ｂｄが単相巻線であり、従って補助配
線２２Ａを単相配線にまた整流器２４Ａ中の整流ブリッ
ジを単相ブリッジ３８にすることができること、ひいて
は装置構成の簡素化及び安価化を実現できることであ
る。本実施形態の第３の特徴は、補助巻線１６Ｂａ〜１
６Ｂｄを補助配線２２Ａからみて並列となるよう接続
し、これにより、補機バッテリ３２の充電電流を大きく
したことである。なお、図中単相ブリッジ３８と補機バ
ッテリ３２の間に設けられ整流器２４Ａの一部を構成し
ているチョッパ回路４０は、単相ブリッジ３８からの整
流出力を、補機バッテリ３２の充電に適する電圧（後述
する電気自動車の場合例えば１２Ｖ）まで昇圧又は降圧
する回路である。

【００１２】本実施形態の第４の特徴は、補助巻線１６
Ｂａ〜１６Ｂｄの間で負荷のバランスがとれるよう、言
い換えれば補助配線２２Ａ側に供給する電圧が同相とな
りかつ回転子１４の位置によらず安定するよう、補助巻
線１６Ｂａ〜１６Ｂｄを電気的に対称に配置したことで
ある。まず、図１及び図２では、固定子上における補助
巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄの機械的角度位置が、補助巻線
１６Ｂａのそれを基準として順に０゜、９０゜、１８０
゜及び２７０゜に設定されている。ここでは４極機すな
わち極対数＝２を想定しているから、この機械的角度位
置を電気角すなわち電気的角度位置に換算すると、補助
巻線１６Ｂａのそれを基準として０゜、１８０゜、３６
０゜及び５４０（＝１８０）゜となる。さらに、図１か
ら明らかなように、補助配線２２Ａに対する補助巻線１
６Ｂａ及び１６Ｂｃの接続方向と、補助配線２２Ａに対
する補助巻線１６Ｂｂ及び１６Ｂｄの接続方向は、逆の
方向である。この結果補助巻線１６Ｂｂの出力電圧と補
助巻線１６Ｂｄの出力電圧との間に生じる位相差＝１８
０゜を上述の電気角に加算すると、補助巻線１６Ｂａの
出力電圧に対する補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄのそれの
位相差が得られる。この位相差は、いずれの補助巻線に
ついても０゜となる。すなわち、この実施形態では、固
定子１４上における補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄの機械
的角度位置が互いに相違しているにもかかわらず、各補
助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄから補助配線２２Ａに供給す
る電圧を互いに同相にすることができる。さらに、補助
巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄが固定子１４の回りに均等間隔
で配置されているから、固定子１４の角度位置によら
ず、安定な電圧を、補助配線２２に印加できる。

【００１３】なお、この結果、本実施形態における単相
ブリッジ３８の出力電圧波形は、図３に示されるような
全波整流波形となる。また、この実施形態では、補助巻
線相互の巻き方向を一致させ結線方向を反転させること
により、相互の配置間隔が電気角で１８０゜の補助巻線
同士（例えば１６Ｂａと１６Ｂｂ）の出力電圧の位相を
一致させているが、結線方向を同一とし巻き方向を反転
させることによっても、同様の効果を得ることができ
る。この点は図示しないが、この分野の技術者であれ
ば、本願の開示から一意に理解することができるであろ
う。

【００１４】（２）第２実施形態 本発明は、補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄを補助配線２２
Ａからみて並列となるよう接続する構成に限定されるも
のではない。例えば、図４に示される第２実施形態で
は、補助巻線１６Ｂａ及び１６Ｂｃの直列接続回路と、
補助巻線１６Ｂｂ及び１６Ｂｄの直列接続回路とを、補
助配線２２Ａに並列接続している。このような構成によ
れば、第１実施形態に比べ補機バッテリ３２の充電電流
は小さくなるものの、充電電圧は高くすることができ
る。従って、本実施形態は、第１実施形態に比べ高い電
圧仕様の補機バッテリ３２を使用する用途に適してい
る。また、第１実施形態と同じ電圧仕様の補機バッテリ
３２を使用する用途に本実施形態を適用したときには、
補助巻線１個当たりの誘起電圧を第１実施形態に比べ半
減でき、従って補助巻線の巻き数低減ひいては小形化を
実現できる。また、この実施形態でも、補助巻線相互の
巻き方向を一致させ結線方向を反転させる方法に代え、
結線方向を同一とし巻き方向を反転させる方法を採用で
きる。

【００１５】（３）第３実施形態 本発明は、また、補助巻線を４個用いる構成や、配置間
隔が電気角で１８０゜となるよう補助巻線を配置する構
成に、限定されるものではない。例えば、図５に示され
る第３実施形態では、補助巻線が２個であり、また補助
巻線１６Ｂａ及び１６Ｂｂの配置間隔が電気角で３６０
゜である。無論、補助巻線の配置間隔を１８０゜や３６
０゜以外の間隔としてもよい。その場合でも、補助巻線
相互の結線の反転や巻き方向の反転等により、各補助巻
線間の負荷バランスをとるのが好ましい。

【００１６】（４）第４実施形態 本発明は、４極機に限定されるものでもない。例えば図
６に示される第４実施形態では回転子１４Ａが６個の極
を有する６極のＭ／Ｇが使用されており、また、第１実
施形態と同様の思想に係り、合計６個の補助巻線１６Ｂ
ａ〜１６Ｂｆを有する構造を用いている。このように、
４極機以外のＭ／Ｇ１２Ａにも、第１乃至第３実施形態
と同様の思想に係る構造を適用できる。なお、この実施
形態でも、補助巻線相互の巻き方向を一致させ結線方向
を反転させることにより補助巻線間の負荷バランスをと
る方法や、結線方向を同一とし巻き方向を反転させるこ
とにより補助巻線間の負荷バランスをとる方法を、併用
するのが好ましい。

【００１７】（５）第５実施形態 本発明は、さらに、補助巻線から補助配線２２Ａに供給
される電圧が互いに同相になる構成に限定されるもので
もない。例えば図７に示される第５実施形態では、４極
機の固定子上に第１実施形態と同様の巻き方向及び機械
的角度にて４個の補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄが配置さ
れ、さらに補助巻線１６Ｂａ及び１６Ｂｃの並列接続回
路はダイオードＤ１を介して、また補助巻線１６Ｂｂ及
び１６Ｂｄの並列接続回路はダイオードＤ２を介して、
それぞれ補助配線２２Ａに接続されている。ダイオード
Ｄ１及びＤ２の接続方向は補助配線２２Ａからみて同一
方向であり、従って、ダイオードＤ１及びＤ２は、補助
巻線１６Ｂａ及び１６Ｂｃの並列接続回路の出力電圧ａ
と補助巻線１６Ｂｂ及び１６Ｂｄの並列接続回路の出力
電圧ｂのうちいずれか高いほうを補助配線２２Ａに印加
する最大値回路４２を構成している。ダイオードＤ１及
びＤ２は、Ｍ／Ｇ１２Ａの筐体に内蔵させ乃至取り付け
るのが好ましい。

【００１８】この実施形態においても、第１実施形態に
おける単相ブリッジ３８の出力電圧波形（図３参照）と
同様の全波整流波形（図８参照）が、チョッパ回路４０
の入力端に印加される。すなわち、出力電圧ａが正にな
る期間では出力電圧ａが、出力電圧ｂが正になる期間で
は出力電圧ｂが、チョッパ回路４０の入力端に印加され
る。補助巻線１６Ｂａ及び１６Ｂｃに対し補助巻線１６
Ｂｂ及び１６Ｂｄは電気角で１８０゜ずれた位置に配置
されているから、図８において矢印線で示されているよ
うに両期間は交互に到来し、従ってこの図に示されるよ
うに全波整流波形が得られる。

【００１９】第１〜第４実施形態に対するこの実施形態
の利点の一つは、単相ブリッジ３８を廃止できること、
従ってダイオードの個数を４個（単相ブリッジ３８に内
蔵）から２個（Ｄ１及びＤ２）に低減できることにあ
る。すなわち、本実施形態によれば、最大値回路４２を
Ｍ／Ｇ１２Ａの固定子回路に併設したため、補助巻線１
６Ｂａ〜１６Ｂｄの端子電圧を平滑した電圧を、補助配
線２２Ａに印加できる。この結果、装置構成をさらに簡
素化、安価化可能になる。無論、第１実施形態と同様の
利点を本実施形態でも得ることができ、第１〜第４実施
形態に関し説明した各種の変形をこの実施形態に施すこ
ともできる。

【００２０】（６）第６実施形態 第１〜第４実施形態に対する第５実施形態の利点の他の
一つは、補助巻線の個数がＭ／Ｇ１２Ａの極数により制
約されていないことにある。これを利用した第６実施形
態（図９参照）では、４極機の固定子上に第４実施形態
と同様の巻き方向及び機械的角度にて、６個の補助巻線
１６Ｂａ〜１６Ｂｆを配置している。第５実施形態に係
る思想はこのように設計の自由度に関する利点を有して
いる。

【００２１】また、第６実施形態では、補助巻線１６Ｂ
ａ及び１６Ｂｄの並列接続回路をダイオードＤ１を介
し、補助巻線１６Ｂｂ及び１６Ｂｅの並列接続回路をダ
イオードＤ２を介し、また補助巻線１６Ｂｃ及び１６Ｂ
ｆの並列接続回路をダイオードＤ３を介し、それぞれ補
助配線２２Ａに接続している。この実施形態において
は、ダイオードＤ１〜Ｄ３により最大値回路４２Ａが構
成されるから、補助配線２２Ａには図１０に示される波
形の電圧が印加される。すなわち、補助巻線１６Ｂａ及
び１６Ｂｄの並列接続回路の出力電圧、補助巻線１６Ｂ
ｂ及び１６Ｂｅの並列接続回路の出力電圧、及び補助巻
線１６Ｂｃ及び１６Ｂｆの並列接続回路の出力電圧を、
それぞれａ、ｂ又はｃと表すこととすると、図１０にお
いて矢印線で示されているように、出力電圧ａが出力電
圧ｂや出力電圧ｃより高い期間では出力電圧ａが、出力
電圧ｂが出力電圧ａやｃより高い期間では出力電圧ｂ
が、出力電圧ｃが出力電圧ａや出力電圧ｂより高い期間
では出力電圧ｃが、チョッパ回路４０の入力端に印加さ
れる。

【００２２】従って、第１〜第５実施形態におけるチョ
ッパ回路４０入力電圧のリプル率＝（最高電圧−最低電
圧）／最高電圧は１であったのに対し、この実施形態に
おけるそれはｓｉｎ（１２０゜）＝０．８６６となる。
第１〜第５実施形態に対する第６実施形態の利点は、こ
のようにチョッパ回路４０への入力電圧のリプル率を低
減できること、従って補助配線２２Ａ、チョッパ回路４
０、補機バッテリ３２等後段の回路における雑音発生、
熱発生、誤動作等を、大容量の平滑コンデンサなしで確
実に防止乃至低減できることである。これにより、装置
構成を簡素化・安価化できる。また、主巻線１６Ａ側に
与える磁気的な影響も小さくなる。

【００２３】なお、リプル率低減の効果は、補助巻線の
個数を増やせば増やすほどまた配置密度を密にすればす
るほど、大きくなる。この点に着目して本実施形態を変
形することは、この分野の技術者であれば本願の開示内
容に基づき容易に実行できる。但し、最大値回路を構成
するダイオードの個数は補助巻線の個数を増やせば増や
すほど多くなる傾向にあるから、単相ブリッジ３８の廃
止による装置構成簡素化等とのバランスを考慮して、か
かる変形を行う必要があろう。さらに、第１〜第５実施
形態において得られた効果と同様の効果を本実施形態で
も得ることができ、また第１〜第５実施形態に関し説明
した変形と同様の変形を本実施形態にも適用できる。

【００２４】（７）第７実施形態 第５及び第６実施形態では、補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂ
ｄを同一間隔で配置している。これに対し、図１１に示
される第７実施形態では、４極機の固定子上に、補助巻
線１６Ｂａを基準とした電気角で順に０゜、９０゜、３
６０゜及び４５０（＝９０）゜となるよう、４個の補助
巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄを配置している。また、第５及
び第６実施形態では、補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄを互
いに同一方向の電圧が誘起されるよう捲回している。こ
れに対し、第７実施形態では、補助巻線１６Ｂａ及び１
６Ｂｂのそれと逆の方向の電圧が誘起されるよう補助巻
線１６Ｂｃ及び１６Ｂｄを捲回している。従って、巻き
方向の相違により生じる１８０゜の位相差を加味した各
補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄの出力電圧の位相は、補助
巻線１６Ｂａを基準とすると順に０゜、９０゜、１８０
゜及び２７０゜となる。補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄ
は、それぞれ、最大値回路４２Ｂを構成するダイオード
Ｄ１〜Ｄ４を介し、補助配線２２Ａに接続されている。

【００２５】ここで、補助巻線１６Ｂａ〜１６Ｂｄの出
力電圧をそれぞれａ、ｂ、ｃ又はｄと表すこととする
と、最大値回路４２Ｂは、出力電圧ｂ〜ｄが出力電圧ａ
より低い期間では出力電圧ａを、出力電圧ａ，ｃ及びｄ
が出力電圧ｂより低い期間では出力電圧ｂを、出力電圧
ａ，ｂ及びｄが出力電圧ｃより低い期間では出力電圧ｃ
を、出力電圧ａ〜ｃが出力電圧ｄより低い期間では出力
電圧ｄを、それぞれ出力する。従って、最大値回路４２
Ｂの出力電圧波形は、図１２において矢印線で示される
ように、出力電圧ａ〜ｄが交互に現れる波形となり、そ
のリプル率はｓｉｎ（４５゜）＝約０．７０７となる。
第５及び第６実施形態に対する本実施形態の利点は、こ
のように、リプル率がさらに低く平滑コンデンサの容量
をさらに小さくできることである。無論、補助巻線の間
隔を電気角で９０゜に減らすという第５及び第６実施形
態の単純拡張によっても、同様のリプル率低減は可能で
ある。しかし、その場合、補助巻線間の負荷バランスを
とるには補助巻線が８個必要になる。本実施形態のよう
に補助巻線の巻き方向反転を採用すると、回転子１４の
周囲に相対向するような機械的角度で補助巻線１６Ｂａ
〜１６Ｂｄを配置できるから、第５及び第６実施形態の
単純拡張に比べて少ない補助巻線個数で補助巻線間の負
荷バランスを改善できる。

【００２６】

【実施例】上述の各実施形態の用途の一例としては、一
般にシリーズハイブリッド車（ＳＨＶ）と呼ばれる電気
自動車にて使用されるＭ／Ｇを掲げることができる。こ
こに、純粋な電気自動車では車載の主バッテリの放電出
力にて車両走行用の電動機を駆動するのに対し、ＳＨＶ
ではエンジンにて発電機を駆動しこの発電機の発電出力
にて車両走行用の電動機を駆動する。ＳＨＶに搭載され
る主バッテリは、この発電機の発電出力にて充電可能で
あり、また、車両走行用モータに供給すべき駆動電力に
対する発電機の発電出力の過不足分を補う。従って、Ｓ
ＨＶは、純粋な電気自動車に比べ、車載又は車外の充電
装置による主バッテリの充電の頻度を抑制できる（主バ
ッテリ１充電当たり走行可能距離の延長）というエネル
ギ効率上の利点を有しており、また在来のエンジン車に
比べ、エンジンを高効率領域でかつスロットル開度や回
転数の大きな変動なしに運転できるため、低燃費低エミ
ッションという利点を有している。さらに、エンジンに
より駆動される発電機をＭ／Ｇとすることにより、主バ
ッテリの放電出力にてＭ／Ｇからエンジンに始動トルク
を付与することもできる。

【００２７】図１３には、上述の各実施形態をＳＨＶに
適用した実施例が示されている。この実施例では主バッ
テリ２６の放電出力をインバータ２８により三相交流に
変換し、この三相交流電力を車両走行用の三相電動機３
０に駆動電力として供給する。コントローラ３６は、車
両操縦者のアクセル操作、ブレーキ操作等に応じインバ
ータ２８の動作を制御することにより、要求される加速
乃至減速を電動機３０にて実現する。一方、エンジン１
０はＭ／Ｇ１２Ａを駆動し、インバータ２０ＡはこのＭ
／Ｇ１２Ａの主巻線１６Ａからの三相発電出力を整流
し、その結果得られる電力をインバータ２８及び主バッ
テリ２６に供給する。エンジン１０を始動するときに
は、インバータ２０Ａは本来のインバータとして機能
し、主バッテリ２６の放電出力を三相交流に変換してＭ
／Ｇ１２Ａの主巻線１６Ａに供給する。インバータ２０
Ａやエンジン１０の動作は、電動機３０から出力させる
べきトルクの値や、車両各部の状態（例えば主バッテリ
２６の充電状態）等に応じ、コントローラ３６により制
御される。

【００２８】この実施例における補機バッテリ３２は、
車載の電気的補機３４、例えば各種制御回路やワイパ、
ランプ等の部品に電力を供給するためのバッテリであ
り、補助巻線１６Ｂａ等と回転子１４はこの電気的補機
３４及び補機バッテリ３２に電力を供給する発電機とし
て使用される。整流器２４Ａ及び電気的補機３４は、電
気的補機３４に対する車両操縦者からの指令等に応じ、
コントローラ３６により制御される。

【００２９】なお、本発明は、誘導機にも適用でき、ま
たＭ／Ｇ以外の回転電機（例えば主巻線が電動機及び発
電機の機能のうちいずれかしか提供しない回転電機）に
も適用できる。さらに、主巻線と補助巻線が別体の構成
に限定されるものでもなく、例えば主巻線のうち１乃至
数相を分巻巻線とし、これにより補助巻線のうち１乃至
数個を実現する構成とすることもできる。加えて、電気
自動車以外にも適用できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の第１の構成によれば、第２固定
子巻線を複数設け、これら複数の第２固定子巻線を、そ
の端子電圧の同相合成値が後段の整流器に供給されるよ
う配置並びに相互接続及び捲回するようにしたため、単
相の電圧を第２固定子巻線から後段の整流器に供給可能
になる。従って、この整流器を単相整流器にて、また回
転電機からこの整流器への配線を単相配線にて、それぞ
れ実現できる。この結果、整流器の構成の簡素化、電力
配線の本数低減等が実現され、装置構成をより簡素化、
安価化できる。

【００３１】本発明の第２の構成によれば、第２固定子
巻線を複数設け、これら複数の第２固定子巻線をその端
子電圧の位相が互いに異なるよう配置及び捲回すると共
に、複数の第２固定子巻線の端子電圧のうち最も高い電
圧を後段の負荷に供給する最大値回路を設けたため、第
２固定子巻線の端子電圧を平滑した電圧を負荷に供給可
能になる。従って、整流器を廃止でき、また回転電機か
ら負荷への配線も直流（又は単相）配線にて実現でき
る。この結果、整流器の構成の簡素化、電力配線の本数
低減等が実現され、装置構成をより簡素化、安価化でき
る。加えて、第２固定子巻線の個数を増やせば増やすほ
どまた配置密度を密にすればするほど、最大値回路出力
のリプル率を低減できる。

【００３２】本発明の第３の構成によれば、第２の構成
における第２固定子巻線を同一間隔で配置しかつ同一方
向の電圧が誘起されるよう捲回したため、第２固定子巻
線の巻き方向を揃えた構成の中で、最も低いリプル率
を、比較的少ない個数の第２固定子巻線で実現できる。

【００３３】本発明の第４の構成によれば、第２の構成
における第２固定子巻線のうち少なくとも１対を、電気
角にて３６０゜を成すよう間隔配置されかつ互いに逆方
向の電圧が誘起されるよう捲回したため、第２固定子巻
線の巻き方向を揃えた構成に比べ、少ない個数の第２固
定子巻線で、より低いリプル率を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の構成を示すブロック
図である。

【図２】 第１実施形態における補助巻線配置・電気角
を示す図である。

【図３】 第１実施形態におけるチョッパ回路入力電圧
波形を示すタイミングチャートである。

【図４】 本発明の第２実施形態の構成を示す配置図で
ある。

【図５】 本発明の第３実施形態の構成を示す配置図で
ある。

【図６】 本発明の第４実施形態の構成を示す配置図で
ある。

【図７】 本発明の第５実施形態の構成を示す配置図で
ある。

【図８】 第５実施形態におけるチョッパ回路入力電圧
波形を示すタイミングチャートである。

【図９】 本発明の第６実施形態の構成を示す配置図で
ある。

【図１０】 第６実施形態におけるチョッパ回路入力電
圧波形を示すタイミングチャートである。

【図１１】 本発明の第７実施形態の構成を示す配置図
である。

【図１２】 第７実施形態におけるチョッパ回路入力電
圧波形を示すタイミングチャートである。

【図１３】 本発明の用途例のシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】 従来技術を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ エンジン、１２Ａ 電動機兼用発電機（Ｍ／
Ｇ）、１４，１４Ａ 回転子（永久磁石）、１６Ａ 主
巻線、１６Ｂａ〜１６Ｂｆ 補助巻線、１８ 主配線
（三相）、２０Ａ，２８ インバータ、２２Ａ 補助配
線（単相）、２４Ａ整流器、２６ 主バッテリ、３０
車両走行用電動機、３２ 補機バッテリ、３４ 電気的
補機、３６ コントローラ、３８ 単相ブリッジ、４０
チョッパ回路、４２，４２Ａ，４２Ｂ 最大値回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子と、回転子との磁気的結合により
   多相電動機又は多相発電機を構成する第１固定子巻線
   と、回転子との磁気的結合により発電機を構成する第２
   固定子巻線と、を備え、第２固定子巻線の出力を後段の
   整流器により整流した上で負荷に供給する回転電機にお
   いて、 上記第２固定子巻線を複数備え、 上記複数の第２固定子巻線が、その端子電圧の同相合成
   値が後段の整流器に供給されるよう配置並びに相互接続
   及び／又は捲回されたことを特徴とする回転電機。
2. 【請求項２】 回転子と、回転子との磁気的結合により
   多相電動機又は多相発電機を構成する第１固定子巻線
   と、回転子との磁気的結合により発電機を構成する第２
   固定子巻線と、を備える回転電機において、 上記第２固定子巻線を複数備え、 上記複数の第２固定子巻線が、その端子電圧の位相が互
   いに異なるよう配置及び捲回され、 上記回転電機が、上記複数の第２固定子巻線の端子電圧
   のうち最も高い電圧を後段の負荷に供給する最大値回路
   を備えることを特徴とする回転電機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の回転電機において、 上記複数の第２固定子巻線が、同一間隔で配置されかつ
   同一方向の電圧が誘起されるよう捲回されたことを特徴
   とする回転電機。
4. 【請求項４】 請求項２記載の回転電機において、 上記複数の第２固定子巻線のうち少なくとも１対が、電
   気角にて３６０゜を成すよう間隔配置されかつ互いに逆
   方向の電圧が誘起されるよう捲回されたことを特徴とす
   る回転電機。