高输出永磁发电机制造技术

一种高输出永磁发电机，其为了减少向定子缠绕的绕线的圈数而将绕线分为第一绕线与第二绕线两个绕线，从而减低电感，在各相间插入电容器，将电流积存在电容器中，从而使电压上升来增大输出。由Ｕ相、Ｖ相以及Ｗ相的三相绕线构成的相互独立的第一绕线与第二绕线错开一或二个槽而被缠绕在梳部。在三相绕线的各相的输出线间分别配置有电容器。在第一绕线的输出线以及第二绕线的输出线上，分别设有开关。

【技术实现步骤摘要】
高输出永磁发电机
本专利技术涉及一种具有安装在壳体上的定子、以及相对于定子旋转的具备永磁构件的转子的高输出永磁发电机。
技术介绍
以往，在永磁发电机中，为了将发电的电压控制为恒定电压，必须使用开关调节器等进行间断电流的操作，但为了对大电压以及/或者大电流进行开/关操作，需要大型的功率晶体管，因而装置变得大型化、冷却损失变大、并且价格变高，另外，为了使发电电压恒定而间断电流时，产生的过大的冲击电流会引起电波干扰或产生干扰，因而减低这些问题的对策尤为重要。另外，关于永磁发电机，本专利技术人已经开发出了自动电压控制型的装置并先提出了专利申请。该永磁发电机在发电机的外侧配设有线圈，由线圈产生制动电压，从而总是以恒定电压发电，经由开关，绕线数被设定为抑制在绕线上产生的发电电压的绕线数的线圈，分别被连接于由绕线产生三相交流电的U相、V相以及W相的端子上。线圈的端子被连接到电动机。线圈被逆向缠绕在磁轭上，从而构成变压器的一次侧，被缠绕在变压器的磁轭上的线圈构成二次侧，并且线圈被连接到输出恒定电压的输出端子(例如，参照JP特开2003-264996号公报)。另外，作为永磁发电·电动机，本专利技术者还开发了这样的装置并先提出了专利申请，其具有磁通控制装置，作为绕线，被分成为在梳部以不同的圈数缠绕的多个绕线组即三个绕线组。控制器，以如下方式进行控制：响应转子的转数，通过控制筒构件相对定子铁心的位置和对绕线组的串联以及/或者并联的接线的控制，从而控制获得的预定的规定的电压。控制器例如以如下方式构成，对于高电压侧方面，将绕线组串联接线从而产生高电压，另外，对于低电压下电流多的一侧，将绕线组并联接线而在低电压下产生大电流，而且，在被缠绕在定子铁心上的分割型的绕线中，对于高电压侧，由从途中引-->出的绕线的线材来输出，从而以随着转子的转数的增加而绕线的圈数减少的方式进行控制。另外，对于产生三相交流电的绕线，1U、2U以及3U、1V、2V以及3V、以及1W、2W以及3W在接线部分别串联地被接线，在接线部通过线路而分别设有开关。控制器也可以以如下方式进行控制，响应转子的转数(RPM)，通过控制构成筒构件的半筒构件相对定子的位置、和对绕线组的串联以及/或者并联的接线进行开关的开闭控制，从而得到预定的规定的交流电压作为三相交流电源(例如，参照JP特开2002-204556号公报)。另外，作为发电机，本专利技术者开发了双系统的带有电子发电特性的装置，并先提出了专利申请。该发电装置由以下构件构成：内侧圆筒部，其在转子的外周与定子之间形成有间隙；外侧圆筒部，其位于立设在该内侧圆筒部上并在圆周方向以形成槽部的方式间隔设置的梳部的前端部；双系统的绕线，其由跨过预定的槽部之间而在梳部分布缠绕或集中缠绕的圈数较少的低电力用绕线、与圈数较多的高电力用绕线构成；以及端子线，其具有与规定的低电力用绕线与高电力用绕线相连接的端子。以对应转子的极的磁极为中心集中缠绕或者分布缠绕的绕线，为了调整发电的电压，与转子的旋转上升相应地，将多个接线的串联接线分割为多个并联接线，，通过分别被设在连接绕线的端子线的连接线上开关的开/关，对产生的电力进行调整(例如，参照JP特开2001-298926号公报)。如前述专利文献1～3所示，针对永磁发电机，本申请的专利技术者为了解决前述的以往发电机的问题，进行了下述开发，即，在定子与转子之间，配置有相对定子做相对移动的磁通控制环，使磁通控制环相对定子移动，增减磁通控制环的齿部与定子的梳部之间的磁路空隙，由此对流向定子侧的磁通进行控制，从而以预定的恒定电压进行发电。然而对于前述的永磁发电机，例如，在汽车等移动体中，转子从满负荷变化到无负荷，可知还需要做进一步的改善以对应这样的变化。即，永磁发电机被使用于高速旋转的引擎时，其旋转变动的幅度从10倍达到15倍。并且，永磁发电机的发电能力要求从空转到7000rpm这样非常高的水平，所以将这期间的电压控制为规定的恒定电压并不容易。以往，通过设置转子与定子之间的空隙来控制永磁铁所具有的磁力，但在有限的空隙中所能够进行的磁通控制是有限度的，因此希望尤其是在转数较小的区域，发电电压也不会-->变小，而使能够以规定的恒定电压进行发电。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为了解决上述问题，提供一种高输出永磁发电机，其为了在转子转数小的区域即极低速时也能够使发电电压不变小而获得规定的恒定电压，并不使三相绕线的圈数过大，而是分为两个绕线分别缠绕在定子上，在各自的三相绕线间分别配置电容器，使电流能够积存在电容器中，由此使发电电压上升，从而增大输出。本专利技术涉及一种高输出永磁发电机，其特征在于，具有：旋转轴，其可旋转地被支撑在壳体上；转子，其被固定在上述旋转轴上并且具有带有在圆周方向上间隔放置的永磁片的永磁构件；定子，其被固定在上述壳体上，并且具有被缠绕在圆周方向上间隔放置的梳部间的绕线；磁通控制环，其相对前述定子能够移动地被配置在该定子与前述转子之间；以及磁通控制机构，其通过增减前述定子与前述磁通控制环之间的磁路空隙来对通过定子的磁通进行磁通控制，上述绕线由U相、V相以及W相三相即分别独立的第一绕线与第二绕线构成，上述第一绕线与上述第二绕线错开上述梳部间的一或二个槽而缠绕在上述梳部，配合输出来对开关动作进行切换控制，该开关动作为，将来自上述第一与上述第二绕线的全绕线端部以及中间部的上述U相、V相以及W相的输出，连接到三相全波整流电路，同时将在各相间分别插入了电容器的电路分别进行并联或串联的连接的动作。另外，该高输出永磁发电机的其特征在于，在上述第一绕线的上述三相的各自的第一输出线上分别设有第一开关，并且在上述第一输出线间分别配置有第一电容器；在上述第二绕线的上述三相的各自的第二输出线上分别设有第二开关，并且在上述第二输出线间分别配置有第二电容器；在上述第一绕线的中间部所设的上述三相的各自的第一中间输出线上分别设有第三开关，并且在上述第一中间输出线间分别配置有第三电容器；在上述第二绕线的中间部所设的上述三相的各自的第二中间输出线上分别设有第四开关，并且在上述第二中间输出线间分别配置有第四电容器；上述第一与第二输出线-->以及上述第一与第二中间输出线经由上述三相全波整流电路的整流器而分别与负荷相连接。另外，上述整流器具有，上述第一输出线通过第七开关连接的第一整流器、上述第二输出线通过第六开关连接的第二整流器、上述第一中间输出线通过第九开关连接的第三整流器、上述第二中间输出线通过第十开关连接的第四整流器；上述第一整流器与上述第二整流器通过第五开关而相连接，上述第三整流器与上述第四整流器通过第八开关而相连接。上述第一与上述第二整流器的输出端子以及上述第三与上述第四整流器的输出端子，以使第一整流器与第二整流器的输出以及第三整流器与第四整流器的输出为串联或并联的方式，通过上述第五～第十开关而连接到上述负荷。上述第一～第十开关响应上述转子的旋转速度而进行接通·断开控制，从而以预定的规定的恒定电压进行发电。该高输出永磁发电机的其特征在于，特别这样进行控制，响应上述转子的极低速而将上述第一输出线与上述第二输出线进行串联连接，响应上述转子的中低速而将上述第一输出线与上述第二输出线进行并联连接，响应上述转子的高速而将上述第一绕线的上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高输出永磁发电机，其特征在于，具有：旋转轴，其能够旋转地被支撑在壳体上；转子，其被固定在上述旋转轴上并且具有永磁构件，该永磁构件具有在圆周方向上间隔设置的永磁片；定子，其被固定在上述壳体上，并且具有被缠绕于在圆周方向上间隔竖立设 置的梳部间的绕线；磁通控制环，其相对前述定子能够移动地配置在该定子与前述转子之间；以及磁通控制机构，其通过增减前述定子与前述磁通控制环之间的磁路空隙来对通过前述定子的磁通进行磁通控制，上述绕线由作为Ｕ相、Ｖ相以及Ｗ相三相的、分别独立 的第一绕线与第二绕线构成，上述第一绕线与上述第二绕线错开上述梳部间的一个或两个槽而缠绕在上述梳部，对应于输出而对开关动作进行切换控制，该开关动作是将把来自上述第一绕线与上述第二绕线的全绕线端部以及中间部的上述Ｕ相、Ｖ相以及Ｗ相的输出 连接到三相全波整流电路的同时并在各相间分别插入了电容器的电路，分别进行并联或串联连接。

【技术特征摘要】
JP 2005-6-7 2005-1664611.一种高输出永磁发电机，其特征在于，具有：旋转轴，其能够旋转地被支撑在壳体上；转子，其被固定在上述旋转轴上并且具有永磁构件，该永磁构件具有在圆周方向上间隔设置的永磁片；定子，其被固定在上述壳体上，并且具有被缠绕于在圆周方向上间隔竖立设置的梳部间的绕线；磁通控制环，其相对前述定子能够移动地配置在该定子与前述转子之间；以及磁通控制机构，其通过增减前述定子与前述磁通控制环之间的磁路空隙来对通过前述定子的磁通进行磁通控制，上述绕线由作为U相、V相以及W相三相的、分别独立的第一绕线与第二绕线构成，上述第一绕线与上述第二绕线错开上述梳部间的一个或两个槽而缠绕在上述梳部，对应于输出而对开关动作进行切换控制，该开关动作是将把来自上述第一绕线与上述第二绕线的全绕线端部以及中间部的上述U相、V相以及W相的输出连接到三相全波整流电路的同时并在各相间分别插入了电容器的电路，分别进行并联或串联连接。2.如权利要求1所述的高输出永磁发电机，其特征在于，在上述第一绕线的上述三相的各自的第一输出线上分别设有第一开关，并且在上述第一输出线间分别配置有第一电容器；在上述第二绕线的上述三相的各自的第二输出线上分别设有第二开关，并且在上述第二输出线间分别配置有第二电容器；在上述第一绕线的中间部所设的上述三相的各自的第一中间输出线上分别设有第三开关，并且在上述第一中间输出线间分别配置有第三电容器；在上述第二绕线的中间部所设的上述三相的各自的第二中间输出线上分别设有第四开关，并且在上述第二中间输出线间分别配置有第四电容器；上述第一与第二输出线以及上述第一与第二中间输出线经由上述三相全波整流电路的整流器而分别与负荷相连接。3.如权利要求2所述的高输出永磁发电机，其特征在于，上述整流器具有：上述第一输出线通过第七开关而连接的第一整流器；上述第二输出线通过第六开关而连接的第二整流器；上述第一中间输出线通过第...

【专利技术属性】
技术研发人员：河村英男，
申请(专利权)人：富士陶瓷技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]