具有磁通控制装置的永磁发电机制造方法及图纸

一种具有磁通控制装置的永磁发电机，能够通过简单的机械装置来响应旋转速度，利用磁路空隙的增减来控制流向定子的磁通，同时能够在高速时抑制流向定子的磁通，从而总是以预定的规定的恒定电压来进行发电。定子的绕线在梳部由三相的输出用绕线、与逆向缠绕的三相的磁通控制用绕线构成。通过磁通控制用开关将磁通控制用绕线连接到输出用绕线。该永磁发电机能够响应转子转数与负荷，通过对磁通控制用开关进行接通／断开控制、和对磁通控制环的磁路空隙进行控制，从而以预定的规定的恒定电压进行发电。

【技术实现步骤摘要】
具有磁通控制装置的永磁发电机
本专利技术涉及一种具有安装在壳体上的定子、相对于定子旋转的具备有永磁构件的转子、以及相对于定子旋转移动来增减空隙从而进行磁通控制的磁通控制机构的永磁发电机。
技术介绍
以往，在永磁发电机中，为了将发电的电压控制为规定的恒定电压，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/或者大电流进行接通/断开操作，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非常困难。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接通/断开，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。本专利技术者发现，为了弥补前述问题，可以在转子旋转变快了的状态下，使逆电流流过永磁铁的磁路，从而能够有效地提高前述磁通控制的效果即高效地进行电压控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种设有对转子与定子间的磁路空隙进行增减的磁通控制装置的永磁发电机，该磁通控制装置这样构成：在定子上缠绕三相的输出用绕线、和与缠绕方向相反的三相的磁通控制用绕线，使磁通控制用绕线产生逆磁场电流来遮住由永磁铁构成的转子的磁场，通过对设在各输出线上的开关进行接通/断开控制，从而能够响应转数与负荷，保持预定的规定的恒定电压。本专利技术涉及一种永磁发电机，其特征在于，具有：具有：旋转轴，其可旋转地由壳体进行支撑；转子，其被固定在前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，其被固定在前述壳体上并且具有缠绕在圆周方向上间隔放置的梳部上的绕线；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，前述定子的前述绕线由向一个方向被缠绕在前述梳部的三相的输出用绕线、和向前述输出用绕线的逆方向缠绕的三相的磁通控制用绕线构成，前述磁通控制用绕线的输出线通过磁通控制用开关而被连接到前述输出用绕线的输出线，前述磁通控制用开关响应转子转数与负荷而进行接通/断开操作以使逆磁场电流流向前述输出用绕线，通过对前述磁通控制机构的前述磁路空隙进行增减控制、和由前述磁通控制用开关的接通/断开操作而执行的逆磁场电流控制，从而以预定的规定的恒定电压进行发电。另外，该永磁发电机的特征在于，在前述输出用绕线上设有在中间部接线的中间输出线，在前述输出线上设有全输出用开关，在前述中间输出线上设有与前述全输出开关的接通/断开相反的进行接通/断开操作的输出减低用开关，前述全输出用开关、前述输出减低用开关以及前述磁通控制用开关响-->应前述转子转数与前述负荷来进行接通/断开控制，并且前述输出用绕线的圈数大于前述磁通控制用绕线的圈数。另外，该永磁发电机的特征在于，这样进行自动控制：在前述转子转数变大并且前述负荷为部分负荷状态时，将前述磁通控制用开关置为开，从而产生抑制通过前述磁通控制环而流向前述定子的磁通的前述逆磁场电流，并且前述逆磁场电流随着前述负荷的减少而增大。此外，该永磁发电机的特征在于，这样进行自动控制：在前述转子转数变大并且前述负荷为无负荷状态时，前述负荷侧的阻抗变为无限大，电流从前述输出用绕线通过前述磁通控制环而流向前述磁通控制用绕线，来控制磁力通过而使发电电压减少，接着磁力线变为零，发电停止。在该永磁发电机中，前述输出用绕线与前述磁通控制用绕线这样连接：前述输出用绕线的U相的输出线与前述磁通控制用绕线的U相的输出线相连接，前述输出用绕线的V相的输出线与前述磁通控制用绕线的V相的输出线相连接，以及前述输出用绕线的W相的输出线与前述磁通控制用绕线的W相的输出线相连接。另外，在该永磁发电机中，前述输出用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁发电机，其特征在于，具有：旋转轴，其能够旋转地支撑在壳体上；转子，其被固定在前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，其被固定在前述壳体上并且具有缠绕于在圆周方向上间隔竖立设置的梳部上的 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，前述定子的前述绕线由在前述梳部上向一个方向缠绕的三相的输出用 绕线、和向与前述输出用绕线相反方向缠绕的三相的磁通控制用绕线构成，前述磁通控制用绕线的输出线通过磁通控制用开关而被连接到前述输出用绕线的输出线，前述磁通控制用开关响应转子旋转数与负荷而被接通／断开，以使逆磁场电流流向前述输出用绕线， 通过前述磁通控制机构的前述磁路空隙的增减控制、和通过前述磁通控制用开关的接通／断开而进行的逆磁场电流控制，从而以预定的规定的恒定电压进行发电。

【技术特征摘要】
JP 2005-6-7 2005-1664531.一种永磁发电机，其特征在于，具有：旋转轴，其能够旋转地支撑在壳体上；转子，其被固定在前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，其被固定在前述壳体上并且具有缠绕于在圆周方向上间隔竖立设置的梳部上的绕线；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，前述定子的前述绕线由在前述梳部上向一个方向缠绕的三相的输出用绕线、和向与前述输出用绕线相反方向缠绕的三相的磁通控制用绕线构成，前述磁通控制用绕线的输出线通过磁通控制用开关而被连接到前述输出用绕线的输出线，前述磁通控制用开关响应转子旋转数与负荷而被接通/断开，以使逆磁场电流流向前述输出用绕线，通过前述磁通控制机构的前述磁路空隙的增减控制、和通过前述磁通控制用开关的接通/断开而进行的逆磁场电流控制，从而以预定的规定的恒定电压进行发电。2.如权利要求1所述的永磁发电机，其特征在于，在前述输出用绕线上设有在中间部接线的中间输出线，在前述输出线上设有全输出用开关，在前述中间输出线上设有与前述全输出开关的接通/断开相反的进行接通/断开操作的输出减低用开关，前述全输出用开关、前述输出减低用开关以及前述磁通控制用开关响应前述转子旋转数与前述负荷来进行接通/断开控制，而前述输出用绕线的圈数大于前述磁通控制用绕线的圈数。3.如权利要求1所述的...

【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]