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JP3838146B2 - Cylindrical inductor rotating machine - Google Patents

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JP3838146B2
JP3838146B2 JP2002117775A JP2002117775A JP3838146B2 JP 3838146 B2 JP3838146 B2 JP 3838146B2 JP 2002117775 A JP2002117775 A JP 2002117775A JP 2002117775 A JP2002117775 A JP 2002117775A JP 3838146 B2 JP3838146 B2 JP 3838146B2
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JP
Japan
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inductor
rotor
gap
magnetic
inertia
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新 草瀬
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Denso Corp
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Denso Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転機一般に適用されるものであるがとりわけ車両用交流発電機に適するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用交流発電機について従来技術を説明する。
【0003】
電気負荷増加傾向や、エンジン回転数の低下傾向とともに発電機は大容量化の傾向にある。これに伴いエンジンの負担は大きなものとなってきている。一般的に近似的傾向として発電機慣性は容量増加の約1.6乗に比例的であり、例えば出力が2倍になると回転子慣性は3倍にもなる。
【0004】
そのためエンジンに対する負担として影響が無視できない存在になっている。たとえばエンジンには爆発にともなう回転やトルク変動がつきものであるが、発電機の慣性がおおきいと、ベルトによらない直結駆動の場合にはクランクシャフトへのねじり負担を増すという問題があり、またベルト駆動発電機の場合は、ベルトにおいて大きな張力振動が生じるのでベルト音や他の例えば油圧ステアリングポンプに振動が伝わる問題もあった。この解決のためにエンジン制御速度を上げることや発電機プーリを一方向クラッチを内蔵したものとするなどの工夫もされてきたが前者では燃料の噴射速度や空気流に流れの制御のため応答性に限界があり、また後者ではプーリの複雑化にともなうコストUPが問題であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述の問題点は、回転子の慣性が従来延長ではどんどん大きくなってしまうことに端を発している点にある。そこで本発明の解決しようとする課題は回転子の慣性を小さくすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
まず、請求項第1項に示す構成では、三相電機子巻線を有する固定子鉄心と、該鉄心と第1のギャップを介して対向して回転するインダクター回転子と、該回転子と前記固定子鉄心を第2のギャップを介して磁気的に連接する界磁磁気回路と、からなる回転磁気回路において、前記回転子は、前記第1ギャップを外周に、また前記第2ギャップを内周に有しており、かつその内周と外周とを残してその間に磁気誘導通路と非磁気誘導通路を形成している。この構成により前記課題が次のように解決される。すなわち回転子は、その内外周がギャップ面となる円筒状のインダクターのみの構成となるので慣性が最も小さくなるが、特にその円筒の内部も打ちぬきつつ、かつ内外径部は連接しトラス構造の回転子に構成しているので、頑丈で軽量の回転子、すなわち薄く低慣性の回転子とすることができる。
【0007】
また、前記インダクターは2磁極ピッチにて形成したスロットに磁束が回転子の中心から外側へ流れるように同極性磁石を収納している。この構成により前記課題が次のように解決される。
【0008】
つまり、誘導子だけだと磁束の変化が小さいが磁石を添えることによりその振幅が約2倍となり、出力が大きくなる。したがって同じ出力でよい前提下では回転子を小さくできて、回転慣性が大幅に小さくなる。なおこの場合、磁石はスロットに嵌装するのみでよく磁石を添える為に回転子慣性を重くするような新たな磁気回路構成も必要ない。
【0009】
また、請求項第項に示す構成では、前記界磁巻線は、前記インダクターの内径側に配置している。
【0010】
この構成により前記課題が次のように解決される。つまり、界磁コイルの巻線平均径が小さくなるので、低抵抗となるすなわち同じ抵抗だと巻線回数が稼げることとなる。そのため界磁巻線の起磁力が大きく高出力が発生可能となり、同じ出力でよいとすれば小型回転子でよいこととなり、慣性が小さくできるのである。
【0011】
また、請求項第項に示す構成では、前記界磁巻線は、前記電機子巻線の電流の直流変換出力又は交流変換前の直流入力の少なくとも1部を直列に接続している。
【0012】
この構成により前記課題が次のように解決される。つまり、界磁起磁力がより強化されるので出力が増加し、同じ出力でよいとすれば小型回転子でよいこととなり慣性が小さくできるのである。またモータの場合は内部逆起電力が低いときつまり追従が遅れている時は電源電圧との差異が大きく、多くの励磁電流が流れて出力が増す、つまり追従が遅れると加速するトルクが働くように作用するため、電気系機械系含めた系トータルとして慣性が改善されることとなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
第1の実施例として本発明の円筒型インダクター回転機を自動車用交流発電機に適用した例を説明する。
【0014】
図1には本願発明の第1実施例の基本構造を示す。鉄鋳物からなるフロントフレーム1の内径部には、三相電機子巻線2を具備した固定子鉄心3を嵌装固定してある。該固定子鉄心3の内側には円筒状の積層鉄心よりなるインダクター4が配置されていて、該インダクター4は端面においてリテーナプレート5により、回転軸6と固定されている。前記フロントフレーム1には非磁性体よりなるリヤフレーム7が嵌合し組み合わされて前記固定子鉄心3などを囲包している。
【0015】
前記インダクター4とそれを固定した回転軸6は、前記フロントフレーム1とリヤフレーム7に設けた軸受け8,9により、回転自在に支承されている。
【0016】
前記フロントフレーム1の内部の一部は軸方向に突出し円筒状インダクター4の内径部に突出しており、その内径には前記回転軸6が回転自在に貫通し、またその外部には界磁巻線10が巻装されている。
【0017】
以上の基本構造の説明を踏まえ更に詳細構造を説明する。
【0018】
図2及び図3を参照して本願のポイントとなる詳細な磁気回路の構造について説明する。前記固定子鉄心3は、図2に示すように内側を向いた六つのティースを具備しておりそれぞれに電機子巻線が巻かれており、該巻線は図3のように星型結線され、整流器11に接続されている。整流器11により整流された直流出力は、出力端子12を経て外部に取り出されるととともに、界磁調整器13を経て界磁巻線10につながれている。
【0019】
また、前記回転子インダクター4は図2に示すように、内外周が略円筒面で、その内側は蜂の巣状にスロット部14を形成されたインダクター4となっている。該インダクター4の外周と内周部は前記スロットの打ち抜きの残り部として連接されており、殆ど磁気回路を形成しないように細めた外周の連接部の幅よりも、内周連接部の幅の方が広くなっており磁気回路の1部を構成している。前記インダクター4の前記スロット部には回転周方向に対して2磁極ピッチにて同極性の磁石15が嵌装されている。
【0020】
次に作動について説明する。
【0021】
図示なき車両エンジンのクランクプーリとベルトとプーリを介して駆動される前記回転軸6は、リテーナプレート5を介してインダクター回転子4を回転する。図示なき外部蓄電池に接続された出力端子12を経由して直流電流が界磁巻線10に流れるように界磁調整器13は通電をオンしている。界磁巻線10は図1に示すように、固定子鉄心3とフロントフレーム1とインダクター4とを流れる界磁磁束を形成する。前記インダクター4には回転方向に関して磁気的に良好に連接する部分と遮断する部分が形成されているので、前記界磁磁束はこのインダクター4と、固定子3の部分とにおいて変動する。このため、該固定子鉄心3に設けた電機子巻線2には交流電圧を誘導する。更に前記インダクター4には2磁極ピッチで磁石15を配置しており、この極性は前記良好に連接する部分とは逆の極性を固定子鉄心3に対向することとなるため、前記界磁磁束の変動、またそれによる交流電圧は更に大きくなる。電機子巻線2に誘導された電圧は図3に示す整流器11にて直流に整流され出力されることとなる。
【0022】
上述のように回転子は、その内外周がギャップ面となる円筒状のインダクター4のみの構成となるので慣性が最も小さくなるが、特にその円筒の内部も打ちぬきつつ、かつ内外径部は連接しトラス構造の回転子に構成しているので、頑丈で軽量の回転子、すなわち薄く低慣性の回転子となっている。また前記インダクター4は2磁極ピッチにて形成したスロットに同極性磁石を収納しているので、誘導子だけだと磁束の変化が小さいが磁石を添えることによりその振幅が約2倍となり、出力が大きくなる。したがって同じ出力でよい前提下では回転子を小さくできて、回転慣性が大幅に小さくなる。なおこの場合、磁石はスロットに嵌装するのみでよく磁石を添える為に回転子慣性を重くするような新たな磁気回路構成も必要ない。
【0023】
実際に従来技術により製作した100Aクラスの車両用交流発電機と、本願技術による同クラスの発電機との回転モーメントを比較すると約28kgcm2が7kgcm2と約1/4に減った。換言すればエンジンに同じ回転慣性によるストレスが許容できるとすると4倍の大容量化が可能という効果を奏するものとなる。
【0024】
[第2の実施形態]
次に第2の実施例を図4,図5及び図6に示す。前記第1実施例ではベルト駆動発電機としたが、ここに示すものではエンジン直結駆動の電動機能付発電機への適用例である。前記第1実施例では界磁巻線をインダクターと同等以上の径に配置したが本願ではインダクターの径よりも小さな径として内奥部に配置している。これにより界磁巻線の起磁力が大きく高出力が発生可能となり、同じ出力でよいとすれば小型回転子でよいこととなり、慣性が小さくできるのである。インダクターの外周連接部の幅λは、積層鉄心の板厚と同程度に狭く実質磁気回路を形成させていないが、内周の連接部の幅εはインダクターの内外径差すなわち帯幅の約1/6と前記λに対して非常大きくとってあり、磁石の反極性を他の非磁石部、すなわちインダクター磁気通路部に磁気的に連接する役割を果たしている点は前記第1実施例と同様であるが、インダクター帯幅は回転子の径に対して第1実施例よりも狭い特徴がある。
【0025】
また、前記第1実施例では界磁巻線は分巻構成としていたが、本第2実施例では直巻構成としている点がことなる。このようにすると、つまり界磁起磁力がより強化されるので出力が増加し、同じ出力でよいとすれば小型回転子でよいこととなり慣性が小さくできるのである。また特にモータの場合は内部逆起電力が低いとき、例えば始動用電動機として用いる場合に、始動初期の低回転において内部逆起電力が低いとき、大きな励磁がかけられる。つまり追従が遅れている時は電源電圧との差異がおおきく沢山の励磁電流が流れて出力が増すつまり追従が遅れると加速するトルクが働くように作用するため、電気系機械系含めた系トータルとして慣性が改善されることとなる。
【0026】
[第3の実施形態]
図7に第3実施例を示し、このものは、図1に示すものが前後に二つ組み合わされているものである。すなわち、磁性体よりなるフロントフレーム1と、同じく磁性体であるリヤフレーム7とが三相電機子巻線2を巻装した固定子鉄心3を嵌装しており、該固定子鉄心の内側には軸受け8,9で軸承された回転軸6にリテーナプレート5を介して固定されたインダクター4と、該インダクタ4の空心部に嵌装された永久磁石15と、からなる回転子が配置されている。前記フロントフレーム1とリヤフレーム7は前記インダクター4の内部まで延在しており、インダクターの外径部と内径部とがギャップを有している。前記延在部には界磁巻線10aと10bとが巻装されており、これら両者はともに対向する向きに協働して起磁力を与えるように通電するように構成されている。
【0027】
以上の構成の基本作動は、前述第1実施例と同様であるが、ただ単一の固定子鉄心に対面してこれに磁束を与える界磁磁気回路が前後に2分される、すなわち前記インダクター内径部へ延在する磁性体フレームよりなる界磁磁束供給部が第1実施例の構成と異なり2分されるので、その分この界磁磁束供給通路の磁気回路断面が少なくてすみ、従ってインダクターの内径も小さくでき、外径も小さくでき、以って回転子の慣性が第1実施例の構成よりも小さくできる効果がある。ただし磁性フレームや界磁巻線を余分に必要とする点で、コスト的なデメリットも生じることは言うまでもない。よって、設計の目的に応じて第1実施例のようなシングル界磁磁気回路構成をとるか、第3実施例のようなダブル界磁磁気回路構成をとるかは設計選択すべきであるが、慣性を小さくすると言う観点だけでいうと第3実施例の方が優れている。
【0028】
[その他の実施形態]
前記の各実施例ではインダクターを全磁性材で構成したが、外周の円環状連接部を非磁性で構成することももちろん可能である。例えば全体を非磁性体SUSで形成しておき、部分的に加工歪みを与えて磁性SUSにするなどの方法もある。また開スロット形状で形成しておき、溶接などにより塞いでトラス構造化して剛性向上をはかるという方法もある。
【0029】
また前記各実施例にはスロット部には何も嵌装しないもの、また磁石を嵌装したものを示しているが、該空心部にはアルミなどの軽量高強度の非磁性体を嵌装して、より機械剛性を増し、相対的に薄く低慣性の回転子とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明となる第一実施例の要部断面図である。
【図2】図1に示す第1実施例の主要断面図である。
【図3】第1実施例の回路図である。
【図4】第2実施例の主要構造説明図である。
【図5】第2実施例の回転子断面図である。
【図6】第2実施例の回路図である。
【図7】第3実施例の主要構造説明図である。
【符号の説明】
1 フロントフレーム
2 三相電機子巻線
3 固定子鉄心
4 インダクター
5 リテーナプレート
6 回転軸
10 界磁巻線
15 永久磁石
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is generally applied to a rotating machine, but is particularly suitable for a vehicle AC generator.
[0002]
[Prior art]
Prior art will be described for an AC generator for a vehicle.
[0003]
Along with an increasing electric load and a decreasing tendency of the engine speed, the generator tends to increase in capacity. Along with this, the burden on the engine has become large. Generally, as a general trend, the generator inertia is proportional to the capacity increase of about 1.6. For example, when the output is doubled, the rotor inertia is tripled.
[0004]
Therefore, the impact on the engine cannot be ignored. For example, rotation and torque fluctuations associated with explosions are inherent in an engine, but if the inertia of the generator is large, there is a problem of increasing the torsional burden on the crankshaft in the case of direct drive without a belt. In the case of a drive generator, a large tension vibration is generated in the belt, so that there is a problem that the vibration is transmitted to a belt sound or other, for example, a hydraulic steering pump. In order to solve this problem, the engine control speed has been increased and the generator pulley has a built-in one-way clutch. In the latter case, the increase in cost due to the complexity of the pulley has been a problem.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned problem originates in the fact that the inertia of the rotor becomes larger with the conventional extension. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to reduce the inertia of the rotor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
First, in the configuration shown in claim 1, a stator core having a three-phase armature winding, an inductor rotor that rotates opposite to the core via a first gap, the rotor, and the rotor A rotating magnetic circuit including a magnetic core for magnetically connecting the stator core via a second gap, wherein the rotor has the first gap on the outer periphery and the second gap on the inner periphery. The magnetic induction passage and the non-magnetic induction passage are formed between the inner periphery and the outer periphery. With this configuration, the above problem is solved as follows. In other words, the rotor has only a cylindrical inductor whose inner and outer peripheries are gap surfaces, so that the inertia is minimized.In particular, the inner and outer diameter portions are connected to each other while the inner and outer diameter portions of the rotor are confined. Since it is configured as a rotor, a robust and lightweight rotor, that is, a thin and low inertia rotor can be obtained.
[0007]
The inductor contains a magnet of the same polarity so that the magnetic flux flows from the center of the rotor to the outside in a slot formed at two magnetic pole pitches. With this configuration, the above problem is solved as follows.
[0008]
In other words, the change in magnetic flux is small with the inductor alone, but the amplitude is approximately doubled by attaching a magnet, and the output is increased. Therefore, under the premise that the same output is sufficient, the rotor can be made small and the rotational inertia is greatly reduced. In this case, the magnet only needs to be fitted into the slot, and a new magnetic circuit configuration that increases the rotor inertia is not required to attach the magnet.
[0009]
Moreover, in the structure shown in Claim 2 , the said field winding is arrange | positioned at the internal diameter side of the said inductor.
[0010]
With this configuration, the above problem is solved as follows. That is, since the average winding diameter of the field coil becomes small, the number of windings can be increased with a low resistance, that is, the same resistance. Therefore, the magnetomotive force of the field winding is large and a high output can be generated. If the same output is sufficient, a small rotor is sufficient, and the inertia can be reduced.
[0011]
In the configuration shown in claim 3 , the field winding is connected in series with at least a part of the DC conversion output of the current of the armature winding or the DC input before AC conversion.
[0012]
With this configuration, the above problem is solved as follows. That is, since the field magnetomotive force is further strengthened, the output increases. If the same output is sufficient, a small rotor is sufficient, and the inertia can be reduced. In the case of a motor, when the internal back electromotive force is low, that is, when tracking is delayed, the difference from the power supply voltage is large, and a large excitation current flows and the output increases. Therefore, the inertia is improved as the total system including the electric mechanical system.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a first embodiment, an example in which the cylindrical inductor rotating machine of the present invention is applied to an automotive alternator will be described.
[0014]
FIG. 1 shows the basic structure of a first embodiment of the present invention. A stator core 3 having a three-phase armature winding 2 is fitted and fixed to an inner diameter portion of a front frame 1 made of iron casting. An inductor 4 made of a cylindrical laminated core is disposed inside the stator core 3, and the inductor 4 is fixed to the rotating shaft 6 by a retainer plate 5 at the end face. A rear frame 7 made of a non-magnetic material is fitted and combined with the front frame 1 to surround the stator core 3 and the like.
[0015]
The inductor 4 and the rotary shaft 6 to which the inductor 4 is fixed are rotatably supported by bearings 8 and 9 provided on the front frame 1 and the rear frame 7.
[0016]
A part of the inside of the front frame 1 protrudes in the axial direction and protrudes into the inner diameter portion of the cylindrical inductor 4, and the rotating shaft 6 penetrates through the inner diameter of the front frame 1. 10 is wound.
[0017]
Based on the above description of the basic structure, a more detailed structure will be described.
[0018]
A detailed magnetic circuit structure which is a point of the present application will be described with reference to FIGS. The stator core 3 has six teeth facing inward as shown in FIG. 2, and each has an armature winding wound thereon, and the windings are star-connected as shown in FIG. , Connected to the rectifier 11. The DC output rectified by the rectifier 11 is taken out through the output terminal 12 and connected to the field winding 10 through the field regulator 13.
[0019]
Further, as shown in FIG. 2, the rotor inductor 4 is an inductor 4 having a substantially cylindrical surface on the inner and outer periphery and a slot portion 14 formed in a honeycomb shape on the inner side. The outer periphery and inner peripheral portion of the inductor 4 are connected as the remaining portion of the slot punching, and the width of the inner peripheral connecting portion is smaller than the width of the outer peripheral connecting portion which is narrowed so as not to form a magnetic circuit. Is a part of the magnetic circuit. Magnets 15 having the same polarity are fitted in the slot portion of the inductor 4 at a pitch of two magnetic poles with respect to the rotational circumferential direction.
[0020]
Next, the operation will be described.
[0021]
The rotating shaft 6 driven via a crank pulley, a belt, and a pulley of a vehicle engine (not shown) rotates the inductor rotor 4 via a retainer plate 5. The field regulator 13 is energized so that a direct current flows through the field winding 10 via an output terminal 12 connected to an external storage battery (not shown). As shown in FIG. 1, the field winding 10 forms a field magnetic flux that flows through the stator core 3, the front frame 1, and the inductor 4. Since the inductor 4 is formed with a magnetically well connected portion and a shield portion with respect to the rotation direction, the field magnetic flux fluctuates between the inductor 4 and the stator 3 portion. For this reason, an AC voltage is induced in the armature winding 2 provided on the stator core 3. Further, the inductor 4 is provided with magnets 15 at a two-pole pitch, and this polarity is opposite to the well-connected portion so as to face the stator core 3. The fluctuations and the resulting AC voltage are even greater. The voltage induced in the armature winding 2 is rectified to a direct current and output by the rectifier 11 shown in FIG.
[0022]
As described above, the rotor has only the cylindrical inductor 4 whose inner and outer peripheries are the gap surfaces, so that the inertia is minimized. In particular, the inner and outer diameter portions of the rotor are connected to each other while the inner portion of the cylinder is also overcome. Since the rotor has a truss structure, it is a robust and lightweight rotor, that is, a thin and low inertia rotor. Since the inductor 4 contains the same-polarity magnet in a slot formed with a two-pole pitch, the change in magnetic flux is small with the inductor alone, but the addition of the magnet doubles the amplitude, and the output is increased. growing. Therefore, under the premise that the same output is sufficient, the rotor can be made small and the rotational inertia is greatly reduced. In this case, the magnet only needs to be fitted into the slot, and a new magnetic circuit configuration that increases the rotor inertia is not required to attach the magnet.
[0023]
When the rotational moments of the 100 A class vehicle AC generator actually manufactured by the conventional technology and the generator of the same class according to the present technology were compared, about 28 kgcm 2 was reduced to about 1/4, 7 kgcm 2 . In other words, if the engine is allowed to be stressed by the same rotational inertia, the capacity can be increased by a factor of four.
[0024]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment is shown in FIGS. Although the belt-driven generator is used in the first embodiment, the example shown here is an application example to a generator with an electric function that is driven directly by the engine. In the first embodiment, the field winding is arranged with a diameter equal to or larger than that of the inductor. However, in the present application, the field winding is arranged in the inner back portion with a diameter smaller than the diameter of the inductor. As a result, the magnetomotive force of the field winding is large and a high output can be generated. If the same output is sufficient, a small rotor is sufficient, and the inertia can be reduced. The width λ of the outer peripheral connecting portion of the inductor is as narrow as the thickness of the laminated iron core, so that a substantial magnetic circuit is not formed, but the width ε of the inner peripheral connecting portion is about 1 of the difference between the inner and outer diameters of the inductor, that is, the band width. / 6 and λ are very large, and the reverse polarity of the magnet plays the role of magnetically connecting to the other non-magnet part, that is, the inductor magnetic path part, as in the first embodiment. However, the inductor band width is narrower than the first embodiment with respect to the rotor diameter.
[0025]
In the first embodiment, the field winding has a split winding configuration, but in the second embodiment, a series winding configuration is different. In this case, that is, the field magnetomotive force is further strengthened, so that the output increases. If the same output is sufficient, a small rotor is sufficient, and the inertia can be reduced. In particular, in the case of a motor, when the internal counter electromotive force is low, for example, when used as a starting motor, large excitation is applied when the internal counter electromotive force is low at a low rotation at the initial stage of starting. In other words, when the follow-up is delayed, there is a large difference between the power supply voltage and a large amount of excitation current flows, so that the output increases. Inertia will be improved.
[0026]
[Third Embodiment]
FIG. 7 shows a third embodiment, which is a combination of the two shown in FIG. That is, a front core 1 made of a magnetic material and a rear frame 7 also made of a magnetic material are fitted with a stator core 3 around which a three-phase armature winding 2 is wound, and inside the stator core. A rotor comprising an inductor 4 fixed to a rotating shaft 6 supported by bearings 8 and 9 via a retainer plate 5 and a permanent magnet 15 fitted in an air core portion of the inductor 4 is disposed. Yes. The front frame 1 and the rear frame 7 extend to the inside of the inductor 4, and an outer diameter portion and an inner diameter portion of the inductor have a gap. Field windings 10a and 10b are wound around the extending portion, and both of them are configured to energize so as to cooperate with each other in an opposing direction to provide a magnetomotive force.
[0027]
The basic operation of the above configuration is the same as that of the first embodiment, except that a field magnetic circuit that faces a single stator core and applies a magnetic flux to the stator core is divided into two parts in the front and rear directions, that is, the inductor. Unlike the configuration of the first embodiment, the field magnetic flux supply section made of a magnetic body frame extending to the inner diameter portion is divided into two parts, so that the magnetic circuit cross section of this field magnetic flux supply path can be reduced, and therefore the inductor The inner diameter of the rotor can be made smaller and the outer diameter can be made smaller, so that the inertia of the rotor can be made smaller than that of the first embodiment. However, it goes without saying that there is a cost disadvantage in that an extra magnetic frame and field winding are required. Therefore, depending on the design purpose, it should be selected whether to adopt a single field magnetic circuit configuration as in the first embodiment or a double field magnetic circuit configuration as in the third embodiment. From the standpoint of reducing inertia, the third embodiment is superior.
[0028]
[Other Embodiments]
In each of the above-described embodiments, the inductor is made of an all-magnetic material, but it is of course possible to make the outer peripheral annular connecting portion nonmagnetic. For example, there is a method in which the entirety is formed of a non-magnetic material SUS and a processing strain is partially applied to make it magnetic SUS. There is also a method of improving rigidity by forming an open slot shape and closing it by welding or the like to form a truss structure.
[0029]
In each of the above embodiments, the slot portion is not fitted with anything, or the magnet is fitted, but the air core portion is fitted with a light, high-strength nonmagnetic material such as aluminum. Thus, the mechanical rigidity can be further increased, and a relatively thin and low inertia rotor can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a main cross-sectional view of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the main structure of a second embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a rotor according to a second embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram of a second embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram of the main structure of a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Front frame 2 Three-phase armature winding 3 Stator core 4 Inductor 5 Retainer plate 6 Rotating shaft 10 Field winding 15 Permanent magnet

Claims (3)

三相電機子巻線を有する固定子鉄心と、該鉄心と第1のギャップを介して対向して回転するインダクター回転子と、該回転子と前記固定子鉄心を第2のギャップを介して磁気的に連接する界磁磁気回路と、からなる回転磁気回路において、
前記回転子は、前記第1ギャップを外周に、また前記第2ギャップを内周に有しており、かつその内周と外周とを残してその間に磁気誘導通路と非磁気誘導通路を形成すると共に、前記誘導子は2磁極ピッチにて磁束が回転子の中心から外側へ流れるように同極性磁石を収納したスロットを有することを特徴とする円筒型インダクター回転機。
A stator core having a three-phase armature winding, an inductor rotor that rotates opposite to the core through a first gap, and a magnet that connects the rotor and the stator core through a second gap. In a rotating magnetic circuit consisting of a field magnetic circuit that is continuously connected,
The rotor has the first gap on the outer periphery and the second gap on the inner periphery, and forms a magnetic induction passage and a non-magnetic induction passage between the inner periphery and the outer periphery. In addition, the inductor has a slot containing a magnet of the same polarity so that the magnetic flux flows outward from the center of the rotor at a two-pole pitch .
前記界磁巻線は、前記誘導子の内径側に配置されていることを特徴とする請求項第1項記載の円筒型インダクター回転機。The field winding is cylindrical inductor rotating machine as in claim 1, wherein said being disposed on the inner diameter side of the inductor. 前記界磁巻線は、前記電機子巻線の電流の直流変換出力又は交流変換前の直流入力の少なくとも1部が、直列に接続されていることを特徴とする、請求項第1項もしくは第2項記載の円筒型インダクター回転機。2. The field winding according to claim 1, wherein at least a part of the DC conversion output of the current of the armature winding or the DC input before AC conversion is connected in series . The cylindrical inductor rotating machine according to item 2 .
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