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JP2000060096A - Wind power generator - Google Patents

Wind power generator

Info

Publication number
JP2000060096A
JP2000060096A JP10231312A JP23131298A JP2000060096A JP 2000060096 A JP2000060096 A JP 2000060096A JP 10231312 A JP10231312 A JP 10231312A JP 23131298 A JP23131298 A JP 23131298A JP 2000060096 A JP2000060096 A JP 2000060096A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
phase
armature
windings
salient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10231312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Tanaka
典幸 田中
Takashi Yoshida
孝史 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sawafuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sawafuji Electric Co Ltd filed Critical Sawafuji Electric Co Ltd
Priority to JP10231312A priority Critical patent/JP2000060096A/en
Publication of JP2000060096A publication Critical patent/JP2000060096A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起動トルクが小であり、弱風でも容易に始動
できる風力発電装置を提供する。 【解決手段】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、電機子の突極の数Nを9以上
の3の整数倍に形成し、電機子の巻線の各相を3個の突
極に巻装すると共に中間の突極には他の2個の突極の巻
線とは逆方向の巻線を巻装し、界磁の磁極の数Mと前記
電機子の突極の数Nとの比をM:N=8:9に形成す
る。
(57) [Problem] To provide a wind power generator having a small starting torque and capable of easily starting even in a weak wind. SOLUTION: An armature provided with a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery, windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axis on an inner peripheral surface. In a wind turbine generator comprising a field provided with a plurality of permanent magnets in parallel and configured to rotate the armature and the field relatively by wind force, the number N of salient poles of the armature is 9 or more. And each phase of the armature winding is wound around three salient poles, and the intermediate salient pole is wound in the opposite direction to the windings of the other two salient poles. The wire is wound, and the ratio of the number M of the magnetic poles of the field to the number N of the salient poles of the armature is formed as M: N = 8: 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、外周に設けた複数
個の突極に巻線を巻装してなる電機子と、内周面に複数
個の永久磁石を設けてなる界磁とを風力によって相対回
転させるように構成した風力発電装置に関するものであ
り、特に起動トルクが小であり、弱風でも容易に始動で
きる風力発電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an armature having a plurality of salient poles provided on the outer periphery thereof wound with windings and a field having a plurality of permanent magnets provided on the inner peripheral surface. The present invention relates to a wind power generator configured to be relatively rotated by wind power, and particularly to a wind power generator that has a small starting torque and can be easily started even in a weak wind.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は本発明の対象である風力発電装置
の例を示す構成ブロック図である。図5において、1は
発電機であり、風車2によって駆動され、例えばY結線
されたU,V,W各相によって誘起された3相交流電力
を整流器3によって直流電力に整流し、レギュレータ4
を介してバッテリ5に蓄電する。そしてこの電力はイン
バータ6を介して外部機器7を駆動する電源として使用
されるのである。8,9は各々電圧計および電流計であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an example of a wind turbine generator to which the present invention is applied. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a generator, which is driven by a wind turbine 2 and rectifies three-phase AC power induced by, for example, Y-connected U, V, and W phases into DC power by a rectifier 3 and a regulator 4.
Is stored in the battery 5 via. This electric power is used as a power supply for driving the external device 7 via the inverter 6. Reference numerals 8 and 9 denote a voltmeter and an ammeter, respectively.

【0003】図6は図5における従来の発電機1の構成
例を示す説明図であり、固定電機子界磁回転型の例であ
る。図6において、11は電機子であり、外周に軸線方
向に延びる例えば27個の突極12を円周方向等間隔に
備え、これらの突極12に巻線13を巻装して構成され
ている。U,V,WおよびU′,V′,W′は夫々U
相,V相,W相の巻線端子である。すなわち夫々の相の
巻線13は、2極置きの3個の突極12に同一方向に巻
装されており、夫々の相は前記図5に示すようにY結線
されている。
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the configuration of the conventional generator 1 shown in FIG. 5, which is an example of a fixed armature field rotating type. In FIG. 6, reference numeral 11 denotes an armature provided with, for example, 27 salient poles 12 extending in the axial direction on the outer periphery at equal intervals in the circumferential direction, and windings 13 wound around these salient poles 12. I have. U, V, W and U ', V', W 'are U
Phase, V-phase, and W-phase winding terminals. That is, the windings 13 of each phase are wound around the three salient poles 12 every two poles in the same direction, and the respective phases are Y-connected as shown in FIG.

【0004】次に14は界磁であり、例えば鉄鋼材料の
ような強磁性材料により中空円環状または椀状に形成し
たヨーク15の内周面に軸線と実質的に平行に例えば1
8個の永久磁石16を設けて構成されている。界磁14
は図示省略した風車により回転するように構成されてい
る。
[0004] Reference numeral 14 denotes a field, which is substantially parallel to the axis, for example, 1 mm, on the inner peripheral surface of a yoke 15 formed in a hollow annular or bowl-like shape by a ferromagnetic material such as a steel material.
It is configured by providing eight permanent magnets 16. Field 14
Is configured to be rotated by a windmill not shown.

【0005】上記の構成により、固定した電機子11の
回りに界磁14を回転させることにより、電機子11の
突極12に巻装された巻線13に交流電圧が誘起され得
るのである。
With the above configuration, by rotating the field 14 around the fixed armature 11, an AC voltage can be induced in the winding 13 wound around the salient pole 12 of the armature 11.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の発電機1に
おいては、永久磁石16と電機子11の突極12(磁
極)との間に生じる磁気吸引力により、界磁14の回転
を抑制するトルクが作用する。このため静止状態から界
磁14を起動させるためには、突極12と永久磁石16
とが正対している数が多いことにより、大なる起動トル
クを必要とする。従って風力発電装置において、発電機
1を風車2によって駆動する際に、弱風の場合には発電
機1の始動が困難であるという問題点がある。
In the generator 1 having the above structure, the rotation of the field 14 is suppressed by the magnetic attraction generated between the permanent magnet 16 and the salient poles 12 (magnetic poles) of the armature 11. Torque acts. Therefore, in order to start the field 14 from the stationary state, the salient pole 12 and the permanent magnet 16
Because of the large number of directly facing, a large starting torque is required. Therefore, when the generator 1 is driven by the windmill 2 in the wind power generator, there is a problem that it is difficult to start the generator 1 in the case of a weak wind.

【0007】上記の問題点を解決する手段としては、永
久磁石16の長手方向が軸線に対して傾斜するように設
けること、電機子11の突極12の長手方向が軸線に対
して傾斜するように形成すること、永久磁石16を円周
方向に不等間隔に設けること、または発電機1を軸線方
向に複数個タンデムに接続し、界磁14と電機子11と
の間に作用する回転抑制トルクが最大になる回転角度位
置が相互に異なるように、夫々の発電機1における界磁
14と電機子11との位置関係を設定すること等が試み
られている。
As means for solving the above problems, the permanent magnet 16 is provided so that its longitudinal direction is inclined with respect to the axis, and the longitudinal direction of the salient poles 12 of the armature 11 is inclined with respect to the axis. , The permanent magnets 16 are provided at unequal intervals in the circumferential direction, or a plurality of generators 1 are connected in tandem in the axial direction to suppress the rotation acting between the field 14 and the armature 11. Attempts have been made to set the positional relationship between the field 14 and the armature 11 in each of the generators 1 so that the rotational angle positions at which the torque is maximized are different from each other.

【0008】しかしながら、上記の手段は何れも発電機
1の構造が複雑化するのみならず、製作が煩雑であり、
また発電機1の出力が低減することもあると共に、起動
トルクの低減の効果においても芳しいものが見られない
という問題点がある。
However, any of the above means not only complicates the structure of the generator 1 but also complicates the production.
In addition, there is a problem that the output of the generator 1 may be reduced, and that a satisfactory effect of reducing the starting torque cannot be seen.

【0009】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、起動トルクが小であり、弱風でも容易に始動
できる風力発電装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide a wind power generator having a small starting torque and capable of easily starting even in a weak wind.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第1の発明においては、外周に軸線方向に延びる
複数個の突極を備えこれらの突極に巻線を巻装してなる
電機子と、この電機子の外方に設けられると共に内周面
に軸線と平行に複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを
備え、風力によって前記電機子と界磁とを相対回転させ
るように構成した風力発電装置において、電機子の突極
の数Nを9以上の3の整数倍に形成し、電機子の巻線の
各相を3個の突極に巻装すると共に中間の突極には他の
2個の突極の巻線とは逆方向の巻線を巻装し、界磁の磁
極の数Mと前記電機子の突極の数Nとの比をM:N=
8:9に形成する、という技術的手段を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, according to a first aspect of the present invention, a plurality of salient poles extending in an axial direction are provided on an outer periphery, and windings are wound around these salient poles. Armature, and a field provided outside the armature and having a plurality of permanent magnets provided on an inner peripheral surface thereof in parallel with the axis, and the armature and the field are relatively rotated by wind force. In the wind turbine generator, the number N of salient poles of the armature is formed to an integer multiple of 9 or more, and each phase of the armature winding is wound around three salient poles, A winding in the opposite direction to the windings of the other two salient poles is wound around the salient pole, and the ratio of the number M of the magnetic poles of the field to the number N of the salient poles of the armature is M: N =
The technical means of forming at 8: 9 was adopted.

【0011】本発明において、3個の突極に巻装した巻
線に誘起される電圧の位相が異なるように形成すること
ができる。
In the present invention, the three windings can be formed so that the phases of the voltages induced in the windings wound around the three salient poles are different.

【0012】次に第2の発明においては、外周に軸線方
向に延びる複数個の突極を備えこれらの突極に巻線を巻
装してなる電機子と、この電機子の外方に設けられると
共に内周面に軸線と平行に複数個の永久磁石を設けてな
る界磁とを備え、風力によって前記電機子と界磁とを相
対回転させるように構成した風力発電装置において、電
機子の突極の数Nを6n+3(n=1,2,3,……)
に形成し、かつ界磁の磁極の数Mを(6n+3)±1に
形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W相
の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を2n
+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回
すると共に、この2n+1個の突極連続巻きで巻回した
巻線を隣の巻線と逆方向巻きに形成する、という技術的
手段を採用した。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery thereof, and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets in parallel with the axis on the inner peripheral surface, wherein the armature and the field are configured to rotate relative to each other by wind power. The number N of salient poles is 6n + 3 (n = 1, 2, 3,...)
And the number M of the magnetic poles of the field is set to (6n + 3) ± 1, and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase, and W-phase three-phase windings. 2n of each phase winding of three phase winding
A technique in which +1 successive windings of salient poles are sequentially wound in units of winding, and the windings wound by the continuous winding of 2n + 1 salient poles are formed in the opposite direction to the adjacent windings. Tactics were adopted.

【0013】更に第3の発明においては、外周に軸線方
向に延びる複数個の突極を備えこれらの突極に巻線を巻
装してなる電機子と、この電機子の外方に設けられると
共に内周面に軸線と平行に複数個の永久磁石を設けてな
る界磁とを備え、風力によって前記電機子と界磁とを相
対回転させるように構成した風力発電装置において、電
機子の突極の数Nを12n(n=1,2,3,……)に
形成し、かつ界磁の磁極の数Mを12n+2に形成し、
前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W相の三相巻
線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を2n個の突極
連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回すると共に、
この2n個の突極連続巻きで巻回した巻線を隣の巻線と
逆方向巻きに形成し、かつU相の巻線の次にW相の巻
線、W相の巻線の次にV相の巻線、V相の巻線の次にU
相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の巻線
の巻き方向と逆方向巻きに形成する、という技術的手段
を採用した。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof, and windings wound around these salient poles, and provided outside the armature. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets on the inner peripheral surface in parallel with the axis, and wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. The number N of the poles is formed to be 12n (n = 1, 2, 3,...), And the number M of the magnetic poles of the field is formed to be 12n + 2.
The windings wound around the salient poles are three-phase windings of U-phase, V-phase, and W-phase, and the windings of each phase of these three-phase windings are made up of 2n salient-pole continuous windings. While winding sequentially in a winding form,
The winding wound by the 2n salient-pole continuous windings is formed in a direction opposite to that of the adjacent winding, and the U-phase winding, the W-phase winding, and the W-phase winding V phase winding, V phase winding followed by U
The technical means that the winding direction of the winding of each phase is formed in the opposite direction to the winding direction of the winding of the next phase in the order of the windings of the phases.

【0014】また更に第4の発明においては、外周に軸
線方向に延びる複数個の突極を備えこれらの突極に巻線
を巻装してなる電機子と、この電機子の外方に設けられ
ると共に内周面に軸線と平行に複数個の永久磁石を設け
てなる界磁とを備え、風力によって前記電機子と界磁と
を相対回転させるように構成した風力発電装置におい
て、電機子の突極の数Nを12n(n=1,2,3,…
…)に形成し、かつ界磁の磁極の数Mを12n−2に形
成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W相の
三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を2n個
の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回すると
共に、この2n個の突極連続巻きで巻回した巻線を隣の
巻線と逆方向巻きに形成し、かつU相の巻線の次にV相
の巻線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相の巻線の次
にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の
巻線の巻き方向と逆方向巻きに形成する、という技術的
手段を採用した。
Still further, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided an armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery thereof, and windings wound around these salient poles, and provided outside the armature. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets in parallel with the axis on the inner peripheral surface, wherein the armature and the field are configured to rotate relative to each other by wind power. When the number N of salient poles is 12n (n = 1, 2, 3,...)
...), and the number M of the magnetic poles of the field is set to 12n-2, and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase, and W-phase three-phase windings. The winding of each phase of the three-phase winding is sequentially wound in a winding form in which 2n salient-pole continuous windings are used as a unit, and the winding wound by the 2n salient-pole continuous windings is a neighboring winding. The winding is formed in the reverse direction to the wire, and the U-phase winding, the V-phase winding, the V-phase winding, the W-phase winding, the W-phase winding, and the U-phase winding In the order of the lines, a technical means was adopted in which the winding direction of the winding of each phase was formed in a direction opposite to the winding direction of the winding of the next phase.

【0015】そして第5の発明においては、外周に軸線
方向に延びる複数個の突極を備えこれらの突極に巻線を
巻装してなる電機子と、この電機子の外方に設けられる
と共に内周面に軸線と平行に複数個の永久磁石を設けて
なる界磁とを備え、風力によって前記電機子と界磁とを
相対回転させるように構成した風力発電装置において、
電機子の突極の数Nを6(n+1)(n=1,2,3,
……)に形成し、界磁の磁極の数Mを12(n+1)+
2に形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、
W相の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を
n+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻
回すると共に、このn+1個の突極連続巻きで巻回した
巻線を隣の巻線と同方向巻きに形成し、かつU相の巻線
の次にW相の巻線、W相の巻線の次にV相の巻線、V相
の巻線の次にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向
が次の相の巻き方向と逆方向巻きに形成する、という技
術的手段を採用した。
According to a fifth aspect of the present invention, the armature includes a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery, and windings are wound around these salient poles, and the armature is provided outside the armature. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets in parallel with the axis on the inner peripheral surface, and a wind power generator configured to relatively rotate the armature and the field by wind force.
The number N of salient poles of the armature is 6 (n + 1) (n = 1, 2, 3,
...), And the number M of field poles is set to 12 (n + 1) +
2 and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase,
W-phase three-phase windings, and windings of each phase of the three-phase windings are sequentially wound in a winding form in which n + 1 salient-pole continuous windings are used as a unit, and the n + 1 salient-pole continuous windings are wound. The wound winding is formed in the same direction as the adjacent winding, and the U-phase winding, the W-phase winding, the W-phase winding, the V-phase winding, V A technical means is adopted in which the winding direction of each phase winding is formed in the direction opposite to the winding direction of the next phase in the order of the U-phase winding after the phase winding.

【0016】次に第6の発明においては、外周に軸線方
向に延びる複数個の突極を備えこれらの突極に巻線を巻
装してなる電機子と、この電機子の外方に設けられると
共に内周面に軸線と平行に複数個の永久磁石を設けてな
る界磁とを備え、風力によって前記電機子と界磁とを相
対回転させるように構成した風力発電装置において、電
機子の突極の数Nを6(n+1)(n=1,2,3,…
…)に形成し、界磁の磁極の数Mを12(n−1)+2
に形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W
相の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線をn
+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回
すると共に、このn+1個の突極連続巻きで巻回した巻
線を隣の巻線と同方向巻きに形成し、かつU相の巻線の
次にV相の巻線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相の
巻線の次にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が
次の相の巻き方向と逆方向巻きに形成する、という技術
的手段を採用した。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an armature provided with a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery thereof, and windings wound around these salient poles, and provided outside the armature. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets in parallel with the axis on the inner peripheral surface, wherein the armature and the field are configured to rotate relative to each other by wind power. When the number N of salient poles is 6 (n + 1) (n = 1, 2, 3,...)
..) And the number M of field poles is 12 (n-1) +2
And the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase, W-phase.
And three-phase windings of each phase, n
+1 windings of the salient pole continuous winding are sequentially wound in units, and the winding wound by the n + 1 salient pole continuous windings is formed in the same direction as the adjacent winding, and U Phase winding, V phase winding, V phase winding, W phase winding, W phase winding, U phase winding, and so on. The technical means that the winding direction is formed in the opposite direction to the winding direction of the next phase was adopted.

【0017】また上記の発明において、電機子の巻線の
各相をY結線に形成することができる。
Further, in the above invention, each phase of the winding of the armature can be formed in a Y connection.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施の形態
を示す説明図であり、同一部分は前記図6と同一の参照
符号で示す。図1において、電機子11は外周に軸線方
向に延びる例えば27個の突極を円周方向等間隔に備
え、これらの突極に巻線13を巻装して構成されてい
る。そして夫々の相の巻線13は、例えば円周方向に連
続する3個の突極12に巻装すると共に、それらの中間
の突極12には隣接する突極12の巻線13とは逆方向
の巻線13を巻装する。
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of the present invention, and the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 1, an armature 11 is provided with, for example, 27 salient poles extending in the axial direction on the outer circumference at equal intervals in a circumferential direction, and windings 13 are wound around these salient poles. The windings 13 of each phase are wound around, for example, three salient poles 12 continuous in the circumferential direction, and the intermediate salient poles 12 are opposite to the windings 13 of the adjacent salient poles 12. Direction winding 13 is wound.

【0019】例えば巻線端子U,U′間に巻装されるU
相においては、中間の突極12に巻装される巻線13v
は、他の2個の突極12,12に巻装される巻線13
u,13wとは逆方向の巻線とする。他のV相、W相に
ついても同様に形成する。
For example, U wound between winding terminals U and U '
In the phase, the winding 13v wound around the intermediate salient pole 12
Is a winding 13 wound around the other two salient poles 12, 12.
u, 13w are windings in the opposite direction. The other V phase and W phase are formed similarly.

【0020】次に界磁14を構成するヨーク15の内周
面には、軸線と実質的に平行に例えば24個の永久磁石
16を設ける。この場合、前記電機子11の突極の数を
Nとし、界磁14の永久磁石16の数すなわち磁極の数
をMとしたとき、M:N=8:9となるように構成す
る。なお突極の数Nは3の整数倍とする。
Next, for example, 24 permanent magnets 16 are provided substantially parallel to the axis on the inner peripheral surface of the yoke 15 constituting the field 14. In this case, when the number of salient poles of the armature 11 is N and the number of permanent magnets 16 of the field 14, that is, the number of magnetic poles is M, M: N = 8: 9. The number N of salient poles is an integral multiple of three.

【0021】上記の構成により、固定した電機子11の
回りに風車(図示せず、図5における符号2参照)を介
して界磁14を回転させることにより、電機子11の突
極12に巻装された巻線13に交流電圧が誘起され得る
のである。
With the above configuration, the field 14 is rotated around the fixed armature 11 via a windmill (not shown, see 2 in FIG. 5), so that the salient pole 12 of the armature 11 is wound. An AC voltage can be induced in the mounted winding 13.

【0022】図2は図1における各相に誘起される電圧
のベクトル図である。例えば図1におけるU相の巻線1
3u,13v,13wに誘起される電圧の値を夫々
「1」とすると、相隣る巻線間には20°の電気角が存
在するから、U相全体としての電圧の値は「2.88」
となる。なお、この値については、実験によって確認し
ている。従って夫々の相全体としての誘起電圧Eは、単
一の突極12の巻線13の誘起電圧をeとすると、E=
2.88eとなることがわかる。
FIG. 2 is a vector diagram of the voltage induced in each phase in FIG. For example, the U-phase winding 1 in FIG.
Assuming that the values of the voltages induced in 3u, 13v, and 13w are respectively “1”, there is a 20 ° electrical angle between adjacent windings, and thus the voltage value of the entire U-phase is “2. 88 "
Becomes This value has been confirmed by experiments. Therefore, if the induced voltage E of the winding 13 of the single salient pole 12 is e, the induced voltage E of each phase as a whole is E =
It turns out that it becomes 2.88e.

【0023】一方、前記図6における従来のものにおい
ては、各相の巻線13は、2極置きの3個の突極12に
同一方向に巻装されているため、単一の巻線13の誘起
電圧eに対して夫々の相全体としての誘起電圧Eは、E
=3eとなる。これに対して図1に示す本発明のものに
おいては誘起電圧Eの値が若干低減するが、その低減率
は僅か4%に留まることがわかる。
On the other hand, in the prior art shown in FIG. 6, the windings 13 of each phase are wound in the same direction on three salient poles 12 every two poles. The induced voltage E of each phase as a whole with respect to the induced voltage e of
= 3e. On the other hand, in the case of the present invention shown in FIG. 1, the value of the induced voltage E is slightly reduced, but the reduction rate is only 4%.

【0024】次に図3は端子電圧を時系列的に表示した
図であり、(a),(b)は各々図1,図6の構成のも
のに対応している。なお図3におけるA,Bは各々発電
機における線間端子電圧および整流後の端子電圧を示
す。この場合、界磁の回転数は3,000rpmであ
り、周波数は(a)において600Hz、(b)におい
て450Hzであった。
Next, FIG. 3 is a diagram showing the terminal voltages in chronological order, and (a) and (b) correspond to those shown in FIGS. 1 and 6, respectively. In addition, A and B in FIG. 3 respectively indicate a line terminal voltage and a rectified terminal voltage in the generator. In this case, the rotation speed of the field was 3,000 rpm, and the frequency was 600 Hz in (a) and 450 Hz in (b).

【0025】図3から明らかなように、従来型式のもの
に対応する(b)においては、交流電圧Aの波形に歪が
認められると共に、直流電圧Bの脈動率が28.6%で
あるのに対し、本発明のものに対応する(a)において
は、交流電圧Aの波形は美麗な正弦波状であると共に、
直流電圧Bの脈動率が14.6%であり、出力波形が極
めて良好である。なお、界磁の始動トルクは、(b)に
おいて2.09N・m(20.47kgf ・cm)に対し、
(a)においては0.18N・m(1.78kgf ・cm)
であり、従来のものの1/10以下に大幅に低減した。
As is apparent from FIG. 3, in the case (b) corresponding to the conventional type, the waveform of the AC voltage A is distorted, and the pulsation rate of the DC voltage B is 28.6%. On the other hand, in (a) corresponding to the present invention, the waveform of the AC voltage A is a beautiful sine wave,
The pulsation rate of the DC voltage B is 14.6%, and the output waveform is extremely good. The starting torque of the field is 2.09 N · m (20.47 kgf · cm) in FIG.
In (a), 0.18 N · m (1.78 kgf · cm)
, Which is significantly reduced to 1/10 or less of the conventional one.

【0026】図4は出力特性を表示した図であり、端子
電圧、出力および効率と負荷電流との関係を示してお
り、■●▲は夫々本発明のものに対応し、□○△は夫々
従来型式のものに対応している。図4から明らかなよう
に、本発明のものは従来型式のものと比較して、出力特
性において遜色がないのみならず、むしろ若干向上して
いることが認められる。
FIG. 4 is a diagram showing output characteristics, showing the relationship between terminal voltage, output and efficiency and load current, where Δ ● ▲ corresponds to the present invention, and □ ○ □ respectively. It corresponds to the conventional type. As is clear from FIG. 4, it can be seen that the device according to the present invention has not only inferior output characteristics but also slightly improved characteristics as compared with the conventional device.

【0027】上記の本発明のものと従来型式のものとを
構成および効果の項目毎に対比して表1に示す。
Table 1 shows a comparison between the above-described device of the present invention and the conventional device for each configuration and effect.

【0028】[0028]

【表1】 表1から明らかなように、本発明のものにおいては、界
磁の始動トルクが従来のものと比較して大幅に低減さ
れ、8.6%と従来のものの1/10以下の値となって
いる。このため風力が弱い場合においても、風力発電装
置を容易に始動させることができる。これは界磁の磁極
の数Mと電機子の突極の数Nとの比をM:N=8:9と
することにより、上記磁極と突極とが同時に正対しない
構成となり、最も強い磁気吸引力が分散されることに起
因するものと認められる。また整流後の直流電圧の脈動
率においても略半減しており、良好な出力特性が得られ
ている。
[Table 1] As is clear from Table 1, in the case of the present invention, the starting torque of the field is greatly reduced as compared with the conventional one, which is 8.6%, which is 1/10 or less of the conventional one. I have. Therefore, even when the wind power is weak, the wind power generator can be easily started. This is because the ratio between the number M of the magnetic poles of the field and the number N of the salient poles of the armature is set to M: N = 8: 9, whereby the magnetic poles and the salient poles do not face each other at the same time. This is considered to be due to the dispersion of the magnetic attractive force. Also, the pulsation rate of the rectified DC voltage is reduced by almost half, and good output characteristics are obtained.

【0029】本発明の実施の形態においては、電機子を
固定し、界磁が回転するいわゆる界磁回転型のものにつ
いて記述したが、界磁を固定し、電機子が回転する型式
のものであってもよく、要するに両者間に相対回転が存
在すればよい。また突極および磁極を円周方向に等間隔
に配設したものを示したが、必ずしも等間隔のものに限
定されず、不等間隔のものであってもよい。
In the embodiment of the present invention, the so-called field rotating type in which the armature is fixed and the field rotates is described. However, the type in which the field is fixed and the armature rotates is described. That is, it is only necessary that a relative rotation exists between the two. In addition, although the example in which the salient poles and the magnetic poles are arranged at equal intervals in the circumferential direction is shown, the present invention is not necessarily limited to those with equal intervals, and may have irregular intervals.

【0030】更に電機子の巻線についても、円周方向に
連続する3個の突極に巻装する例について記述したが、
これに限らず夫々の相を形成する巻線が離隔した突極に
巻装されてもよく、要するに3個の突極の中間の突極に
巻装される巻線が、他の2個の突極の巻線と逆方向に巻
装されるように形成すればよい。
Further, the example of winding the armature winding around three salient poles continuous in the circumferential direction has been described.
However, the windings forming the respective phases are not limited thereto, and may be wound around the salient poles spaced apart from each other. In other words, the winding wound around the salient pole between the three salient poles may be wound around the other two salient poles. What is necessary is just to form so that it may be wound in the opposite direction to the winding of the salient pole.

【0031】図7は本発明の第2の実施の形態を示す説
明図であり、同一部分は前記図1と同一の参照符号で示
す。図7において、電機子11の外周を回転する界磁1
4を構成するヨーク15の内部には、磁極の極性が順に
異なるようにして♯1ないし♯26の26(=6×4+
2)個の永久磁石16が配設されている。電機子11に
は各々27(=6×4+3)個の突極12およびスロッ
ト104が形成されており、この27個のスロット10
4を用い、U相、V相、W相の三相電機子巻線が9(=
2×4+1)個の突極連続巻きを単位にした巻き方で順
次巻回されると共に、この9個の突極連続巻きで巻回さ
れる巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されてい
る。
FIG. 7 is an explanatory view showing a second embodiment of the present invention, wherein the same parts are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 7, a field 1 rotating on the outer periphery of the armature 11 is shown.
The inside of the yoke 15 constituting # 4 has # 1 to # 26 26 (= 6 × 4 +
2) The permanent magnets 16 are provided. The armature 11 is formed with 27 (= 6 × 4 + 3) salient poles 12 and slots 104 each.
4 and U-phase, V-phase, and W-phase three-phase armature windings are 9 (=
2 × 4 + 1) salient poles are successively wound in units of windings, and the windings wound by the nine salient poles are wound in the opposite direction to the adjacent windings. It is wound.

【0032】すなわち、U相の電機子巻線は連続した9
個の突極12を単位にした巻線構造がとられており、♯
1の突極と♯2の突極の巻線は逆方向巻きに巻回され、
♯2の突極と♯3の突極の巻線は逆方向巻きに巻回さ
れ、以下同様に♯8の突極と♯9の突極の巻線は逆方向
巻きに巻回された9個の連続巻線からなっている。
That is, the U-phase armature winding has
The winding structure is made in units of salient poles 12, and ♯
The windings of the salient pole 1 and the salient pole ♯2 are wound in reverse winding,
The windings of the # 2 salient pole and the # 3 salient pole are wound in the reverse direction, and similarly, the # 8 salient pole and the # 9 salient pole are wound in the reverse direction. It consists of continuous windings.

【0033】同様にして、V相の電機子巻線は♯10か
ら♯18までの突極に互いに逆方向巻きに巻回された9
個の連続巻線からなっており、W相の電機子巻線は♯1
9から♯27までの突極に互いに逆方向巻きに巻回され
た9個の連続巻線からなっている。
Similarly, the V-phase armature winding is wound around the salient poles # 10 to # 18 in opposite directions.
And the W-phase armature winding is # 1
It is composed of nine continuous windings wound in opposite directions around salient poles from 9 to # 27.

【0034】このときの界磁14の磁極と電機子11と
の関係を示したものが図8である。図8において、T字
状の交差直線は電機子11の突極を表し、その突極に付
された矢印は巻線方向を表している。電機子11の突極
は27個であるのに対し、界磁14の磁極数が26極で
あるので、電機子11の突極と界磁14の磁極とは電気
角で180°−180°×(26/27)=180°−
173.33°=6.67°(小数点第3桁目を四捨五
入)づつずれている。
FIG. 8 shows the relationship between the magnetic poles of the field 14 and the armature 11 at this time. In FIG. 8, a T-shaped cross straight line indicates a salient pole of the armature 11, and an arrow attached to the salient pole indicates a winding direction. The armature 11 has 27 salient poles, whereas the field 14 has 26 magnetic poles. Therefore, the salient poles of the armature 11 and the magnetic poles of the field 14 have an electrical angle of 180 ° -180 °. × (26/27) = 180 ° −
173.33 ° = 6.67 ° (rounded off the third decimal place).

【0035】いま分かり易くするため、U相の電機子巻
線の巻線U1 が巻回されている電機子11の突極の左端
が、界磁14の♯1の磁極Nの左端に一致しているもの
とすると、巻線U9 の次のV相の電機子巻線の巻線V1
が巻回されている突極の左端は、6.67°×9=6
0.03°(上記四捨五入のため0.03°増えている
が、正確には60°。図にはこの値を記入)ずれ、界磁
14の♯10の磁極Sの左端から60.03°の位置に
あり、界磁14の♯9の磁極Nの右端から180°−6
0.03°=119.97°(正確には120°。図に
はこの値を記入)の位置にある。すなわちV相の電機子
巻線の巻線V1 が巻回されている突極の左端は、界磁1
4の♯9の磁極Nの2/3の位置にある。
For the sake of simplicity, the left end of the salient pole of the armature 11 around which the winding U 1 of the U-phase armature winding is wound is set to the left end of the magnetic pole N of # 1 of the field 14. Assuming that the winding V 1 of the armature winding of the next V-phase after the winding U 9
The left end of the salient pole where is wound is 6.67 ° × 9 = 6
0.03 ° (increased by 0.03 ° due to the above rounding, but is more precisely 60 °; enter this value in the figure), 60.03 ° from the left end of the magnetic pole S of ♯10 of the field 14 From the right end of the magnetic pole N of ♯9 of the field 14 from the right end.
0.03 ° = 119.97 ° (exactly 120 °; this value is shown in the figure). That left end of the salient windings V 1 of the armature winding of the V-phase is wound, the field 1
It is located at a position 2/3 of the magnetic pole N of # 9 of No.4.

【0036】同様にして、巻線V9 の次のW相の電機子
巻線の巻線W1 が巻回されている突極の左端は、6.6
7°×18=120.06°ずれ(上記四捨五入のため
0.06°増えているが、正確には120°)、界磁1
4の♯19の磁極Nの左端から120.06°の位置に
あり、界磁14の♯18の磁極Sの右端から180°−
120.06°=59.94°(正確には60°)の位
置にある。すなわちV相の電機子巻線の巻線V1 が巻回
されている突極の左端は、界磁14の♯18の磁極Sの
1/3の位置にある。
[0036] In the same manner, the left edge of the salient pole winding W 1 of the armature winding of the next W-phase winding V 9 is wound, 6.6
7 ° × 18 = 120.06 ° shift (increased by 0.06 ° due to the above rounding, but exactly 120 °)
4 is located 120.06 ° from the left end of the magnetic pole N at # 19, and 180 ° from the right end of the magnetic pole S at # 18 of the field 14.
120.06 ° = 59.94 ° (accurately 60 °). That is, the left end of the salient pole around which the winding V 1 of the V-phase armature winding is wound is located at a position which is 1 / of the magnetic pole S of # 18 of the field 14.

【0037】そしてW9 の次の元のU相の電機子巻線の
巻線U1 が巻回されている突極の左端は、6.67°×
27=180.09°ずれ(上記四捨五入のため0.0
9°増えているが、正確には180°)、界磁14の♯
2の磁極Sの左端から180.09°の位置にあり、界
磁14の♯1の磁極Nの右端から180°−180.0
9°=−0.09°(正確には0°)の位置にある。す
なわちU相の電機子巻線の巻線U1 が巻回されている突
極の左端は、界磁14の♯1の磁極Nの0/3の位置、
つまり最初の位置に戻る。すなわちU相、V相、W相の
各9突極連続巻線が電気角で120°ずれた巻線となっ
ており、図10図示の如く、U相、V相、W相の三相交
流電圧を発生させることができる巻線構造となってい
る。
[0037] The left end of the salient windings U 1 of the next original U-phase armature winding of the W 9 is wound, 6.67 ° ×
27 = 180.09 ° deviation (0.0 because of the above rounding)
9 °, but 180 ° to be precise).
2 is 180.09 ° from the left end of the magnetic pole S, and 180 ° -180.0 ° from the right end of the magnetic pole N of ♯1 of the field 14.
9 ° = −0.09 ° (exactly 0 °). That is, the left end of the salient pole around which the winding U 1 of the U-phase armature winding is wound is 0/3 of the magnetic pole N of 界 1 of the field 14,
That is, it returns to the initial position. That is, the nine salient-pole continuous windings of the U-phase, V-phase, and W-phase are windings shifted by 120 ° in electrical angle, and as shown in FIG. It has a winding structure capable of generating a voltage.

【0038】ここで図7図示の出力電圧、例えばその一
相のU相について考察すると、9突極連続巻きで巻回さ
れる巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されている
ので、各巻線U1 ないしU9 に発生した電圧は加算され
ることになる。すなわちベクトルU1 を基準にして、
6.67°づつずれたベクトルU2 ないしベクトルU9
をベクトル加算したときの9突極連続巻きの合成ベクト
ルUは、図9図示の如くなり、ベクトルU1 の大きさを
1(=ベクトルU2 ,……,ベクトルU9 の大きさ)と
したとき、合成ベクトルUの大きさは8.599とな
る。すなわちU相の9突極連続巻きの発生電圧は、8.
599である。この図7に示された多極発電機の発生電
圧は、従来のものに比べその出力は(8.599/9)
×100=96.0%となり、この場合もそれ程の電圧
低下が生じないことが分かる。また図7から分かる様
に、界磁の磁極と対応する電機子の突極との正対が少な
い構造であるので、コギングトルクが小さくなる。
Considering the output voltage shown in FIG. 7, for example, one phase of the U phase, the winding wound by the 9-pole continuous winding is wound in the opposite direction to the adjacent winding. because there, so that the voltage to no windings U 1 generated in U 9 are added. That is, a reference vector U 1,
6. Vectors U 2 to U 9 shifted by 67 °
9 is as shown in FIG. 9, and the magnitude of the vector U 1 is 1 (= the magnitude of the vector U 2 ,..., The magnitude of the vector U 9 ). Then, the size of the composite vector U is 8.599. That is, the generated voltage of the U-phase 9 salient-pole continuous winding is 8.
599. The output voltage of the multipolar generator shown in FIG. 7 is (8.599 / 9) as compared with the conventional one.
× 100 = 96.0%, and it can be seen that no significant voltage drop occurs in this case as well. In addition, as can be seen from FIG. 7, since the structure is such that the magnetic poles of the field and the corresponding salient poles of the armature are less opposed, the cogging torque is reduced.

【0039】図11は本発明の第3の実施の形態を示す
説明図である。図11において、電機子11の外周を回
転する界磁14を構成するヨーク15の内部には、磁極
の極性が順に異なるようにして♯1ないし♯10の10
(=6×1+4)個の永久磁石16が配設されている。
電機子11には各々9(=6×1+3)個の突極12お
よびスロット104が形成されており、この9個のスロ
ット104を用い、U相、V相、W相の三相電機子巻線
が3(=2×1+1)個の突極連続巻きを単位にした巻
き方で順次巻回されると共に、この3突極連続巻きで巻
回される巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されて
いる。
FIG. 11 is an explanatory view showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 11, a yoke 15 forming a field 14 rotating on the outer periphery of the armature 11 has a magnetic pole having different polarities in the order of {1 to # 10}.
(= 6 × 1 + 4) permanent magnets 16 are provided.
The armature 11 is formed with nine (= 6 × 1 + 3) salient poles 12 and slots 104, respectively. These nine slots 104 are used to form a three-phase armature winding of U-phase, V-phase, and W-phase. The wire is sequentially wound in a winding manner in units of three (= 2 × 1 + 1) salient pole continuous windings, and the winding wound by the three salient pole continuous windings is reversed with respect to an adjacent winding. It is wound in a direction winding.

【0040】すなわち、U相の電機子巻線は連続した3
個の突極12を単位にした巻線構造がとられており、♯
1の突極と♯2の突極の巻線は逆方向巻きに巻回され、
♯2の突極と♯3の突極の巻線は逆方向巻きに巻回され
た3個の連続巻線からなっている。
That is, the U-phase armature winding has three continuous
The winding structure is made in units of salient poles 12, and ♯
The windings of the salient pole 1 and the salient pole ♯2 are wound in reverse winding,
The windings of the # 2 salient pole and the # 3 salient pole consist of three continuous windings wound in reverse winding.

【0041】同様にして、W相の電機子巻線は♯4と♯
5、♯5と♯6の突極に互いに逆方向巻きに巻回された
3個の連続巻線からなっており、V相の電機子巻線は♯
7と♯8、♯8と♯9の突極に互いに逆方向巻きに巻回
された3個の連続巻線からなっている。
Similarly, the W-phase armature windings are # 4 and #
5, and three continuous windings wound in opposite directions around the salient poles of # 5 and # 6, and the V-phase armature winding is
It consists of three continuous windings wound in opposite directions around the salient poles 7 and 8, and 8 and 9 respectively.

【0042】このときの界磁14の磁極と電機子11と
の関係を示したものが図12である。図12において、
T字状の交差直線は電機子11の突極を表し、その突極
に付された矢印は巻線方向を表している。電機子11の
突極は9個であるのに対し、界磁14の磁極数が10極
であるので、電機子11の突極と界磁14の磁極とは電
気角で180°−180°×(10/9)=180°−
200°=−20°づつずれている。
FIG. 12 shows the relationship between the magnetic poles of the field 14 and the armature 11 at this time. In FIG.
The T-shaped crossed straight line indicates the salient pole of the armature 11, and the arrow attached to the salient pole indicates the winding direction. Since the number of salient poles of the armature 11 is nine, while the number of magnetic poles of the field 14 is 10, the salient poles of the armature 11 and the magnetic poles of the field 14 have an electrical angle of 180 ° -180 °. × (10/9) = 180 ° −
200 [deg.] =-20 [deg.].

【0043】いま分かり易くするため、U相の電機子巻
線の巻線U1 が巻回されている電機子11の突極の左端
が、界磁14の♯1の磁極Nの左端に一致しているもの
とすると、巻線U2 が巻回されている突極の左端は20
°ずれ、巻線U3 が巻回されている突極の左端は更に2
0°ずれている。そしてW相の電機子巻線の巻線W1
巻回されている突極の左端は、更に20°ずれているの
で、界磁14の♯4の磁極Sの1/3の位置となる。以
下同様にしてV相の電機子巻線の巻線V1 が巻回されて
いる突極の左端は、界磁14の♯7の磁極Nの2/3の
位置となる。次のU相の巻線U1 が巻回されている突極
の左端は、20°×9=180°ずれ、界磁14の♯1
の磁極Nの左端と一致する。つまりU相の電機子巻線の
巻線U1が巻回されている突極の左端は最初の位置に戻
る。すなわちU相、V相、W相の各3スロット連続巻線
が電気角で120°ずれた巻線となっており、図10図
示の如く、U相、V相、W相の三相交流電圧を発生させ
ることができる巻線構造となっている。
For the sake of simplicity, the left end of the salient pole of the armature 11 around which the winding U 1 of the U-phase armature winding is wound corresponds to the left end of the magnetic pole N of # 1 of the field 14. If it is assumed that the match, the left end of the salient pole winding U 2 is wound 20
°, the left end of the salient pole around which the winding U 3 is wound is two more.
It is off by 0 °. The left end of the salient pole around which the winding W 1 of the W-phase armature winding is further shifted by 20 ° is located at a position which is の of the magnetic pole S of ♯4 of the field 14. . Similarly, the left end of the salient pole around which the winding V 1 of the V-phase armature winding is wound is located at 2 of the magnetic pole N of ♯7 of the field 14. The left end of the salient pole around which the next U-phase winding U 1 is wound is shifted by 20 ° × 9 = 180 °, and the 磁 1
Coincides with the left end of the magnetic pole N. That left end of the salient windings U 1 of the armature winding of the U-phase is wound back to the initial position. That is, the three-slot continuous windings of the U-phase, V-phase, and W-phase are windings shifted by 120 ° in electrical angle, and as shown in FIG. Is generated.

【0044】ここで図11図示の出力電圧、例えばその
一相のU相について考察すると、3突極連続巻きで巻回
される巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されてい
るので、各巻線U1 ないしU3 に発生した電圧は加算さ
れることになる。すなわちベクトルU1 を基準にして、
−20°づつずれたベクトルU2 、ベクトルU3 をベク
トル加算したときの3突極連続巻きの合成ベクトルU
は、図13図示の如くなり、ベクトルU1 の大きさを1
(=ベクトルU2 ,ベクトルU3 の大きさ)としたと
き、合成ベクトルUの大きさは2.88となる。すなわ
ちU相の3突極連続巻きの発生電圧は、2.88であ
る。この図11に示された多極発電機の発生電圧は、従
来のものに比べその出力は(2.88/3)×100=
96.0%となり、この場合もそれ程の電圧低下が生じ
ないことが分かる。また図11から分かる様に、界磁の
磁極と対応する電機子の突極との正対が少ない構造であ
るので、コギングトルクが小さくなる。
Considering the output voltage shown in FIG. 11, for example, one phase of the U phase, the winding wound by three salient pole continuous windings is wound in the opposite direction to the adjacent winding. Therefore, the voltages generated in the windings U 1 to U 3 are added. That is, a reference vector U 1,
A composite vector U of three salient pole continuous windings when the vector U 2 and the vector U 3 shifted by −20 ° are added.
Is as shown in FIG. 13, and the magnitude of the vector U 1 is 1
When (= the size of the vector U 2 and the vector U 3 ), the size of the composite vector U is 2.88. That is, the generated voltage of the three-pole continuous winding of the U-phase is 2.88. The output voltage of the multipolar generator shown in FIG. 11 is (2.88 / 3) × 100 =
96.0%, which indicates that no significant voltage drop occurs in this case as well. In addition, as can be seen from FIG. 11, the structure has a structure in which the magnetic poles of the field and the corresponding salient poles of the armature are less opposed to each other, so that the cogging torque is reduced.

【0045】図11では電機子11の突極12の数が9
(=6×1+3)個、界磁14の磁極が10(=6×1
+4)個の構造の多極発電機で説明したが、一般に表2
に示された関係を有する構造で、その電機子の突極の数
が6n+3、界磁の磁極の数が6n+4(n=1,2,
3,……)であっても、同様なことが成立する。このと
きも電圧低下も少なく、その上、界磁の磁極と対応する
電機子の突極との正対が少ない構造であるので、コギン
グトルクが小さくなる。
In FIG. 11, the number of salient poles 12 of the armature 11 is nine.
(= 6 × 1 + 3), and the number of magnetic poles of the field 14 is 10 (= 6 × 1
+4) Although the description has been made with the multipolar generator having the structure of
And the number of salient poles of the armature is 6n + 3, and the number of magnetic poles of the field is 6n + 4 (n = 1, 2, 2).
3,...), The same holds true. Also at this time, the voltage drop is small, and the cogging torque is small because the magnetic poles of the field and the salient poles of the corresponding armature are less directly opposed.

【0046】[0046]

【表2】 図14は本発明の第4の実施の形態を示す説明図であ
る。図14において、電機子11の外周を回転する界磁
14を構成するヨーク15の内部には、磁極の極性が順
に異なるようにして♯1ないし♯14の14(=12×
1+2)個の永久磁石16が配設されている。電機子1
1には各々12(=12×1)個の突極12およびスロ
ット104が形成されており、この12個のスロット1
04を用い、U相、V相、W相の三相電機子巻線が2
(=2×1)個の突極連続巻きを単位にした巻き方で順
次巻回されると共に、この2突極連続巻きで巻回される
巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されている。そ
の上U相の巻線の次にW相の巻線、W相の巻線の次にV
相の巻線、V相の巻線の次にU′相の巻線、以下同様の
順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の巻線の巻き方向
と逆方向の巻線形態で巻回されている。
[Table 2] FIG. 14 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 14, inside the yoke 15 constituting the field 14 rotating on the outer periphery of the armature 11, the polarities of the magnetic poles are sequentially changed so that 14 (= 12 ×
1 + 2) permanent magnets 16 are provided. Armature 1
1 are formed with 12 (= 12 × 1) salient poles 12 and slots 104, and these 12 slots 1
04, the U-phase, V-phase, and W-phase three-phase armature windings are 2
(= 2 × 1) continuous windings in units of salient pole continuous windings, and the windings wound by the two salient pole continuous windings are wound in the opposite direction to the adjacent windings. It is wound. Furthermore, the U-phase winding is followed by the W-phase winding, the W-phase winding is followed by V
-Phase winding, V-phase winding, U'-phase winding, and so on, in the same order, the winding direction of each phase winding is opposite to the winding direction of the next phase winding. It is wound in form.

【0047】すなわち、U相、W相、V相の各電機子巻
線は連続した2個の突極を単位にした巻線構造がとられ
ており、U相の♯1の突極と♯2の突極の巻線は逆方向
巻きに巻回され、そしてW相の♯3の突極と♯4の突極
の巻線は逆方向巻きに巻回され、V相の♯5の突極と♯
6の突極の巻線は逆方向巻きに巻回されている。しかも
U相の♯2の突極の巻線とW相の♯3の突極の巻線と
は、同方向巻きに巻回され、W相の♯4の突極の巻線と
V相の♯5の突極の巻線とは、同方向巻きに巻回されて
いる。以下同様にして、V相の♯6の突極の巻線と次の
U´相の♯1の突極の巻線とは、同方向巻きに巻回され
ている。
That is, each of the U-phase, W-phase and V-phase armature windings has a winding structure in which two continuous salient poles are used as a unit. The windings of the two salient poles are wound in reverse winding, and the windings of the W-phase # 3 salient poles and # 4 salient poles are wound in reverse winding, and the V-phase # 5 salient poles are wound. Pole and ♯
The winding of the sixth salient pole is wound in the reverse direction. Moreover, the winding of the U-phase # 2 salient pole and the winding of the W-phase # 3 salient pole are wound in the same direction, and the winding of the W-phase # 4 salient pole and the V-phase The winding of the # 5 salient pole is wound in the same direction. Similarly, the winding of the V-phase # 6 salient pole and the winding of the next U'-phase # 1 salient pole are wound in the same direction.

【0048】このときの界磁14の磁極と電機子11の
極との関係を示したものが図15である。図15におい
て、T字状の交差直線は電機子11の突極を表し、その
突極に付された矢印は巻線方向を表している。電機子1
1の突極は12個であるのに対し、界磁14の磁極数が
14極であるので、電機子11の突極と界磁14の磁極
とは電気角で180°−180°×(14/12)=1
80°−210°=−30°づつずれている。
FIG. 15 shows the relationship between the magnetic poles of the field 14 and the poles of the armature 11 at this time. In FIG. 15, a T-shaped cross straight line indicates a salient pole of the armature 11, and an arrow attached to the salient pole indicates a winding direction. Armature 1
The number of magnetic poles of the field 14 is 14 while the number of salient poles of 1 is 12; therefore, the salient poles of the armature 11 and the magnetic poles of the field 14 have an electrical angle of 180 ° −180 ° × ( 14/12) = 1
80 ° −210 ° = −30 °.

【0049】いま分かり易くするためU相の電機子巻線
の巻線U1 が巻回されている電機子11の突極の左端が
界磁14の♯1の磁極Nの左端に一致しているものとす
ると、巻線U2 が巻回されている突極の左端は30°ず
れている。そしてW相の電機子巻線の巻線W1 が巻回さ
れている突極の左端は、更に30°ずれているので、界
磁14の♯3の磁極Nの1/3の位置となる。以下同様
にしてV相の電機子巻線の巻線V1 が巻回されている突
極の左端は、界磁14の♯5の磁極Nの2/3の位置と
なる。次のU´相の電機子巻線の巻線U1 ´が巻回され
ている突極の左端は、界磁14の♯8の磁極Sの左端と
一致する。以下このように関係を保ちながらずれてゆく
ので、図示されていないV´相の次U相の電機子巻線の
巻線U1が巻回されている突極の左端は、最初の位置に
戻る。すなわちU相、V相、W相の各2突極連続巻線が
電気角で120°ずれた巻線となっており、図10図示
の如く、U相、V相、W相の三相交流電圧を発生させる
ことができる巻線構造となっている。
For the sake of simplicity, the left end of the salient pole of the armature 11 around which the winding U 1 of the U-phase armature winding is aligned with the left end of the magnetic pole N of 界 1 of the field 14. assuming that there, the left end of the salient pole windings U 2 are wound are shifted 30 °. The left end of the salient pole around which the winding W 1 of the W-phase armature winding is further shifted by 30 ° is located at a position which is 1 / of the magnetic pole N of ♯3 of the field 14. . Similarly, the left end of the salient pole around which the winding V 1 of the V-phase armature winding is wound is located at 位置 of the magnetic pole N of の 5 of the field 14. The left end of the salient pole on which the next U′-phase armature winding U 1 ′ is wound coincides with the left end of the # 8 magnetic pole S of the field 14. Hereinafter Since the Yuku displaced while maintaining the relationship, the left end of the salient pole windings U 1 of the following U-phase armature winding of V'-phase (not shown) is wound, the first position Return. That is, the two salient-pole continuous windings of the U-phase, V-phase, and W-phase are windings shifted by 120 ° in electrical angle, and the three-phase AC of the U-phase, V-phase, and W-phase as shown in FIG. It has a winding structure capable of generating a voltage.

【0050】ここで図14図示の出力電圧、例えばその
一相のU相について考察すると、2突極連続巻きで巻回
される巻線が隣の巻線に対し逆方向巻きに巻回されてい
るので、各巻線U1 、U2 に発生した電圧は加算される
こととなる。すなわち、ベクトルU1 を基準にして−3
0°ずれたベクトルU2 をベクトル加算したときの2突
極連続巻きの合成ベクトルUは、図16図示の如くな
り、ベクトルU1 の大きさを1(=ベクトルU2 の大き
さ)としたとき、合成ベクトルUの大きさは1.93と
なる。すなわちU相の2突極連続巻きの発生電圧は1.
93である。この図14に示された多極発電機の発生電
圧は、従来のものに比べその出力は(1.93/2)×
100=96.5%となり、この場合もそれ程電圧低下
も少なく、その上、界磁の磁極と対応する電機子の突極
との正対が少ない構造であるので、コギングトルクが小
さくなる。
Considering the output voltage shown in FIG. 14, for example, one phase of the U phase, the winding wound by the two salient pole continuous windings is wound in the opposite direction to the adjacent winding. Therefore, the voltages generated in the windings U 1 and U 2 are added. That is, −3 based on the vector U 1.
The resultant vector U of the two salient pole continuous windings when the vector U 2 shifted by 0 ° is added is as shown in FIG. 16, and the magnitude of the vector U 1 is 1 (= the magnitude of the vector U 2 ). Then, the size of the composite vector U is 1.93. That is, the generated voltage of the U-phase two salient pole continuous winding is 1.
93. The output of the multipolar generator shown in FIG. 14 is (1.93 / 2) ×
100 = 96.5%. In this case as well, the voltage drop is small, and the cogging torque is reduced because the magnetic poles of the field and the salient poles of the armature are less directly opposed.

【0051】図14では電機子11の突極12の数が1
2(=12×1)個、界磁14の磁極が14(=12×
1+2)個の構造の多極発電機で説明したが、一般に表
3に示された関係を有する構造で、その電機子のスロッ
ト数が12n、界磁の磁極が12n+2(n=1,2,
3,……)であっても、同様なことが成立する。このと
きの電圧低下も少なく、界磁の磁極と対応する電機子の
突極との正対が少ない構造であるので、コギングトルク
が小さくなる。
In FIG. 14, the number of salient poles 12 of the armature 11 is one.
2 (= 12 × 1) and the number of magnetic poles of the field 14 is 14 (= 12 × 1)
Although the description has been given of the multipolar generator having 1 + 2) structures, generally, the structure has the relationship shown in Table 3, the number of slots of the armature is 12n, and the number of magnetic poles of the field is 12n + 2 (n = 1, 2, 2).
3,...), The same holds true. At this time, a voltage drop is small, and a structure in which the magnetic poles of the field and the salient poles of the corresponding armature are opposed to each other is small, so that the cogging torque is reduced.

【0052】[0052]

【表3】 ここで、図14で示される巻線形態、すなわちU相、V
相、W相の三相電機子巻線が2(=2×1)突極連続巻
きを単位にした巻き方で順次巻回されると共に、この2
突極連続巻きで巻回される巻線が隣の巻線に対し逆方向
巻きに巻回される巻線は、表4に示された関係を有する
ものでも、成立する。ただしこのときの界磁の極数が1
2n−2(n=1,2,3,……)個、電機子の突極数
が12n個で構成され、かつU相の巻線の次にV相の巻
線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相の巻線の次にU
相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の巻線
の巻き方向と逆方向の巻線形態で巻回されていることで
ある。
[Table 3] Here, the winding configuration shown in FIG.
And W-phase three-phase armature windings are sequentially wound in units of 2 (= 2 × 1) salient pole continuous windings.
The winding in which the winding wound in the salient pole continuous winding is wound in the reverse direction winding with respect to the adjacent winding is established even if the winding has the relationship shown in Table 4. However, the number of poles of the field at this time is 1
2n-2 (n = 1, 2, 3,...), The number of salient poles of the armature is 12n, and the U-phase winding is followed by the V-phase winding, the V-phase winding Next to the W-phase winding, next to the W-phase winding
In the order of the windings of the phases, the winding direction of the windings of the respective phases is wound in a winding form opposite to the winding direction of the winding of the next phase.

【0053】[0053]

【表4】 このときの例えば、界磁の極数が10、電機子のスロッ
ト数が12のとき、電機子11の突極12と界磁14の
磁極とは電気角で180°−180°×(10/12)
=180°−150°=30°づつずれ、上記説明の図
14や表3の場合と逆のずれ方をするだけであるので、
その説明は省略する。
[Table 4] At this time, for example, when the number of poles of the field is 10 and the number of slots of the armature is 12, the salient pole 12 of the armature 11 and the magnetic pole of the field 14 have an electrical angle of 180 ° −180 ° × (10 / 12)
= 180 ° −150 ° = 30 °, and the only difference is the reverse of the case of FIG. 14 and Table 3 described above.
The description is omitted.

【0054】図17は本発明の第5の実施の形態を示す
説明図である。図17において、電機子11の外周を回
転する界磁14を構成するヨーク15の内部には、磁極
の極性が順に異なるようにして♯1ないし♯26の26
〔=12(1+1)+2〕個の永久磁石16が配設され
ている。電機子11には各々12〔=6(1+1)〕個
の突極12およびスロット104が形成されており、こ
の12個のスロット104を用い、U相、V相、W相の
三相電機子巻線が2(=1+1)突極連続巻きを単位に
した巻き方で順次巻回されると共に、この2突極連続巻
きで巻回される巻線が隣の巻線に対し同方向巻きに巻回
されている。その上U相の巻線の次にW相の巻線、W相
の巻線の次にV相の巻線、V相の巻線の次にU´相の巻
線、以下同様の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の
巻線の巻き方向と逆方向の巻線形態で巻回されている。
FIG. 17 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 17, inside the yoke 15 constituting the field 14 rotating on the outer periphery of the armature 11, the polarities of the magnetic poles are sequentially changed so that 26
[= 12 (1 + 1) +2] permanent magnets 16 are provided. The armature 11 is formed with 12 [= 6 (1 + 1)] salient poles 12 and slots 104, and the U-phase, V-phase, and W-phase three-phase armatures are formed using these twelve slots 104. The winding is sequentially wound in a winding manner in units of 2 (= 1 + 1) salient pole continuous windings, and the winding wound by the two salient pole continuous windings is wound in the same direction with respect to the adjacent winding. It is wound. Furthermore, a U-phase winding, a W-phase winding, a W-phase winding, a V-phase winding, a V-phase winding, a U'-phase winding, and so on. The winding of each phase is wound in a winding direction opposite to the winding of the next phase.

【0055】すなわち、U相、W相、V相の各電機子巻
線は連続した2個の突極を単位にした巻線構造がとられ
ており、U相の♯1の突極と♯2の突極の巻線、W相の
♯3の突極と♯4の突極の巻線、V相の♯5の突極と♯
6の突極の巻線は、それぞれの相において同方向巻きに
巻回され、U相の巻線とW相の巻線、W相の巻線とV相
の巻線、そしてV相の巻線と次のU´相の巻線は、それ
ぞれ逆方向巻きに巻回され巻回されている。W´相、V
´相の巻線についても、上記の場合と同様である。
That is, the U-phase, W-phase, and V-phase armature windings have a winding structure in which two continuous salient poles are used as a unit. 2 salient pole windings, W-phase # 3 salient poles and # 4 salient pole windings, V-phase # 5 salient poles and #
The windings of the six salient poles are wound in the same direction in each phase, and are wound in a U-phase, a W-phase, a W-phase and a V-phase, and a V-phase. The wire and the next U'-phase winding are wound in opposite directions, respectively. W 'phase, V
The same applies to the 'phase winding.

【0056】このときの界磁14の磁極と電機子11の
極との関係を示したものが図18である。図18におい
て、T字状の交差直線は電機子11の突極を表し、その
突極に付された矢印は巻線方向を表している。電機子1
1の突極は12個であるのに対し、界磁14の磁極数が
26極であるので、電機子11の突極と界磁14の磁極
とは電気角で180°−180°×(26/12)=1
80°−390°=−210°づつずれている。
FIG. 18 shows the relationship between the magnetic poles of the field 14 and the poles of the armature 11 at this time. In FIG. 18, a T-shaped cross straight line indicates a salient pole of the armature 11, and an arrow attached to the salient pole indicates a winding direction. Armature 1
Since the number of salient poles of 1 is 12 and the number of magnetic poles of the field 14 is 26, the salient poles of the armature 11 and the magnetic poles of the field 14 have an electrical angle of 180 ° −180 ° × ( 26/12) = 1
80 ° -390 ° = −210 °.

【0057】いま分かり易くするためU相の電機子巻線
の巻線U1 が巻回されている電機子11の突極の左端を
界磁14の♯1の磁極Nの左端に一致しているものとす
ると、巻線U2 が巻回されている突極の左端は210
°、すなわち界磁14の♯3の磁極Nの左端から30°
ずれている。そしてW相の電機子巻線の巻線W1 が巻回
されている♯3の突極の左端は、更に210°ずれてい
るので、界磁14の♯5の磁極Nの左端から60°、す
なわち1/3の位置となる。以下同様にしてV相の電機
子巻線の巻線V1 が巻回されている突極の左端は、界磁
14の♯9の磁極Nの2/3の位置となる。図18には
図示されていないが、次のU´相の電機子巻線の巻線U
1 ´が巻回されている突極の左端は、界磁14の♯12
の磁極Sの左端と一致する。以下このように関係を保ち
ながらずれてゆくので、図示されていないV´相の次U
相の電機子巻線の巻線U1 が巻回されている突極の左端
は、最初の位置に戻る。すなわちU相、V相、W相の各
2突極連続巻線が電気角で120°ずれた巻線となって
おり、図10図示の如く、U相、V相、W相の三相交流
電圧を発生させることができる巻線構造となっている。
[0057] The left end of the salient poles of the armature 11 which winding U 1 of the armature winding of the U-phase is wound for clarity now matches the left edge of the magnetic pole N of ♯1 of the field 14 assuming that there, the left end of the salient pole windings U 2 is wound 210
°, that is, 30 ° from the left end of the magnetic pole N of ♯3 of the field 14.
It is out of alignment. The left end of the salient pole of ♯3 the windings W 1 of the armature winding of the W-phase is wound further since shifted 210 °, 60 ° from the left end of the magnetic pole N of ♯5 of the field 14 That is, the position is 1/3. Similarly, the left end of the salient pole around which the winding V 1 of the V-phase armature winding is wound is located at 2 of the magnetic pole N of の 9 of the field 14. Although not shown in FIG. 18, the winding U of the next U′-phase armature winding
The left end of the salient pole around which 1 'is wound is
Coincides with the left end of the magnetic pole S. Hereinafter, since the relationship is shifted while maintaining the relationship as described above, the next U of the V ′ phase (not shown)
Leftmost salient windings U 1 of the armature winding phase is wound returns to the initial position. That is, the two salient-pole continuous windings of the U-phase, V-phase, and W-phase are windings shifted by 120 ° in electrical angle, and the three-phase AC of the U-phase, V-phase, and W-phase as shown in FIG. It has a winding structure capable of generating a voltage.

【0058】ここで図17図示の出力電圧、例えばその
一相のU相について考察すると、2突極連続巻きで巻回
される巻線が隣の巻線に対し同方向巻きに巻回されてい
るので、各巻線U1 、U2 に発生した電圧は加算される
こととなる。すなわち、ベクトルU1 を基準にして−3
0°ずれたベクトルU2 をベクトル加算したときの2突
極連続巻きの合成ベクトルUは、図19図示の如くな
り、ベクトルU1 の大きさを1(=ベクトルU2 の大き
さ)としたとき、合成ベクトルUの大きさは1.93と
なる。すなわちU相の2スロット連続巻きの発生電圧は
1.93である。この図17に示された多極発電機の発
生電圧は、従来のものに比べその出力は(1.93/
2)×100=96.5%となり、この場合もそれ程電
圧低下も少なく、その上、界磁の磁極と対応する電機子
の突極との正対が少ない構造であるので、コギングトル
クが小さくなる。
Considering the output voltage shown in FIG. 17, for example, one phase of the U phase, the winding wound by the two salient-pole continuous windings is wound in the same direction as the adjacent winding. Therefore, the voltages generated in the windings U 1 and U 2 are added. That is, −3 based on the vector U 1.
The resultant vector U of the two salient pole continuous windings when the vector U 2 shifted by 0 ° is added is as shown in FIG. 19, and the magnitude of the vector U 1 is 1 (= the magnitude of the vector U 2 ). Then, the size of the composite vector U is 1.93. That is, the generated voltage of the U-phase two-slot continuous winding is 1.93. The output voltage of the multipolar generator shown in FIG. 17 is (1.93 /
2) × 100 = 96.5%, and also in this case, the voltage drop is also small, and further, since the structure is such that the magnetic poles of the field and the salient poles of the corresponding armature are few, the cogging torque is small Become.

【0059】図17では電機子の突極の数が12〔=6
(1+1)〕個、界磁の磁極が26〔=12(1+1)
+2〕個の構造の多極発電機で説明したが、一般に表5
に示された関係を有する構造で、その界磁の磁極が12
(n+1)+2(n=1,2,3,……)、電機子のス
ロット数が6(n+1)であっても、同様なことが成立
する。このときの電圧低下も少なく、界磁の磁極と対応
する電機子の突極との正対が少ない構造であるので、コ
ギングトルクが小さくなる。
In FIG. 17, the number of salient poles of the armature is 12 [= 6
(1 + 1)] pieces and the field magnetic pole is 26 [= 12 (1 + 1)]
+2] multipole generators, but in general Table 5
In the structure having the relationship shown in FIG.
(N + 1) +2 (n = 1, 2, 3,...), And the same holds when the number of slots of the armature is 6 (n + 1). At this time, a voltage drop is small, and a structure in which the magnetic poles of the field and the salient poles of the corresponding armature are opposed to each other is small, so that the cogging torque is reduced.

【0060】[0060]

【表5】 ここで、図17で示される巻線形態、すなわちU相、V
相、W相の三相電機子巻線が2(=1+1)突極連続巻
きを単位にした巻き方で順次巻回されると共に、この2
突極連続巻きで巻回される巻線が隣の巻線に対し同方向
巻きに巻回される巻線は、表6に示された関係を有する
ものでも、成立する。ただしこのときの界磁の極数が1
2(n+1)−2(n=1,2,3,……)、電機子の
スロット数が6(n+1)で構成され、かつU相の巻線
の次にV相の巻線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相
の巻線の次にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向
が次の相の巻線の巻き方向と逆方向の巻線形態で巻回さ
れていることである。
[Table 5] Here, the winding configuration shown in FIG.
And W-phase three-phase armature windings are sequentially wound in units of 2 (= 1 + 1) salient-pole continuous winding.
The winding in which the winding wound in the salient pole continuous winding is wound in the same direction as the adjacent winding is established even if the winding has the relationship shown in Table 6. However, the number of poles of the field at this time is 1
2 (n + 1) -2 (n = 1, 2, 3,...), The number of slots of the armature is 6 (n + 1), and the U-phase winding is followed by the V-phase winding and the V-phase winding. The winding direction of the winding of each phase is opposite to the winding direction of the winding of the next phase in the order of the winding of the next phase, the winding of the W phase, the winding of the W phase, and then the winding of the U phase. Is wound in the winding form.

【0061】[0061]

【表6】 このときの例えば、界磁の極数が22、電機子の突極の
数が12のとき、電機子11の突極12と界磁14の磁
極とは電気角で180°−180×(22/12)=1
80°−330°=−150°づつずれ、上記説明の図
17や表5の場合と逆のずれかたをするだけであるの
で、その説明は省略する。
[Table 6] At this time, for example, when the number of poles of the field is 22 and the number of salient poles of the armature is 12, the salient pole 12 of the armature 11 and the magnetic pole of the field 14 have an electrical angle of 180 ° −180 × (22 / 12) = 1
The difference is only 80 ° −330 ° = −150 °, which is the reverse of the case of FIG. 17 and Table 5 described above, and a description thereof will be omitted.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明は、以上記述のような構成および
作用であるから、下記の効果を奏することができる。 (1)静止状態からの始動トルクが従来のものの1/1
0以下の小なる値であるため、弱風であっても容易に始
動することができる。 (2)整流後の直流電圧の脈動率が従来のものの略1/
2になり、出力特性が向上する。 (3)装置の構成は従来のものと略同様であるため、余
剰の費用の増加は殆どない。
According to the present invention, the configuration and operation as described above, the following effects can be obtained. (1) The starting torque from the stationary state is 1/1 of the conventional one.
Since it is a small value of 0 or less, it is possible to easily start even in a weak wind. (2) The pulsation rate of the rectified DC voltage is approximately 1 / the conventional value.
2 and the output characteristics are improved. (3) Since the configuration of the device is substantially the same as that of the conventional device, there is almost no increase in surplus cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1における各相に誘起される電圧のベクトル
図である。
FIG. 2 is a vector diagram of a voltage induced in each phase in FIG.

【図3】端子電圧を時系列的に表示した図である。FIG. 3 is a diagram showing terminal voltages in time series.

【図4】出力特性を表示した図である。FIG. 4 is a diagram showing output characteristics.

【図5】本発明の対象である風力発電装置の例を示す構
成ブロック図である。
FIG. 5 is a configuration block diagram illustrating an example of a wind power generation device to which the present invention is applied.

【図6】図5における従来の発電機1の構成例を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration example of a conventional generator 1 in FIG.

【図7】本発明の第2の実施の形態を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図8】磁極と電機子との関係説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a relationship between a magnetic pole and an armature.

【図9】U相の9突極連続巻きの合成ベクトル説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a combined vector of a U-phase 9-pole continuous winding.

【図10】三相交流電圧発生説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of three-phase AC voltage generation.

【図11】本発明の第3の実施の形態を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図12】磁極と電機子との関係説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a relationship between a magnetic pole and an armature.

【図13】U相の3突極連続巻きの合成ベクトル説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a combined vector of a U-phase continuous winding of three salient poles.

【図14】本発明の第4の実施の形態を示す説明図であ
る。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図15】磁極と電機子との関係説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a relationship between a magnetic pole and an armature.

【図16】U相の2突極連続巻きの合成ベクトル説明図
である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a combined vector of a U-phase two salient pole continuous winding.

【図17】本発明の第5の実施の形態を示す説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図18】磁極と電機子との関係説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a relationship between a magnetic pole and an armature.

【図19】U相の2突極連続巻きの合成ベクトル説明図
である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a combined vector of a U-phase two-pole salient pole continuous winding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電機子 12 突極 14 界磁 16 永久磁石 11 armature 12 salient pole 14 field 16 permanent magnet

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを9以上の3の整数倍に形成し、電
機子の巻線の各相を3個の突極に巻装すると共に中間の
突極には他の2個の突極の巻線とは逆方向の巻線を巻装
し、界磁の磁極の数Mと前記電機子の突極の数Nとの比
をM:N=8:9に形成したことを特徴とする風力発電
装置。
1. An armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axial line on an inner peripheral surface thereof. And a field in which a plurality of permanent magnets are provided in parallel with each other, and wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. The windings of the armature are wound around three salient poles, and the intermediate salient poles are wound in the opposite direction to the windings of the other two salient poles. A wind power generator in which a winding is wound, and a ratio of the number M of field magnetic poles to the number N of salient poles of the armature is M: N = 8: 9.
【請求項2】 3個の突極に巻装した巻線に誘起される
電圧の位相が異なるように形成したことを特徴とする請
求項1記載の風力発電装置。
2. The wind power generator according to claim 1, wherein the phases of the voltages induced in the windings wound around the three salient poles are different.
【請求項3】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを6n+3(n=1,2,3,…
…)に形成し、かつ界磁の磁極の数Mを(6n+3)±
1に形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、
W相の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を
2n+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次
巻回すると共に、この2n+1個の突極連続巻きで巻回
した巻線を隣の巻線と逆方向巻きに形成したことを特徴
とする風力発電装置。
3. An armature provided with a plurality of salient poles extending in the axial direction on the outer periphery thereof and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axial line on an inner peripheral surface thereof. And a field formed by providing a plurality of permanent magnets in parallel with each other, and wherein the armature and the field are relatively rotated by wind power, wherein the number N of salient poles of the armature is 6n + 3. (N = 1, 2, 3, ...
..) And the number M of field poles is (6n + 3) ±
1 and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase,
W-phase three-phase windings, and windings of each phase of these three-phase windings are sequentially wound in a winding form in units of 2n + 1 salient-pole continuous windings. A wind power generator, wherein a winding wound by winding is formed in a direction opposite to that of an adjacent winding.
【請求項4】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを12n(n=1,2,3,……)
に形成し、かつ界磁の磁極の数Mを12n+2に形成
し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W相の三
相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を2n個の
突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回すると共
に、この2n個の突極連続巻きで巻回した巻線を隣の巻
線と逆方向巻きに形成し、かつU相の巻線の次にW相の
巻線、W相の巻線の次にV相の巻線、V相の巻線の次に
U相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の巻
線の巻き方向と逆方向巻きに形成したことを特徴とする
風力発電装置。
4. An armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axial line on an inner peripheral surface thereof. And a field provided with a plurality of permanent magnets in parallel with the armature, wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. (N = 1, 2, 3, ...)
And the number M of field poles is set to 12n + 2, and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase, and W-phase three-phase windings. Are sequentially wound in a winding form in which 2n salient pole continuous windings are used as a unit, and the winding wound by the 2n salient pole continuous windings is wound in the opposite direction to the adjacent winding. Winding, and the U-phase winding, the W-phase winding, the W-phase winding, the V-phase winding, the V-phase winding, and then the U-phase winding. And a winding direction of the winding of each phase is formed in a direction opposite to the winding direction of the winding of the next phase.
【請求項5】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを12n(n=1,2,3,……)
に形成し、かつ界磁の磁極の数Mを12n−2に形成
し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、W相の三
相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を2n個の
突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻回すると共
に、この2n個の突極連続巻きで巻回した巻線を隣の巻
線と逆方向巻きに形成し、かつU相の巻線の次にV相の
巻線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相の巻線の次に
U相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向が次の相の巻
線の巻き方向と逆方向巻きに形成したことを特徴とする
風力発電装置。
5. An armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axial line on an inner peripheral surface thereof. And a field provided with a plurality of permanent magnets in parallel with the armature, wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. (N = 1, 2, 3, ...)
And the number M of field poles is set to 12n-2, and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase, and W-phase three-phase windings. The winding of each phase of the winding is sequentially wound in a winding form in units of 2n salient pole continuous windings, and the winding wound by the 2n salient pole continuous windings is referred to as an adjacent winding. The winding is formed in the reverse direction, and the U-phase winding is followed by the V-phase winding, the V-phase winding is followed by the W-phase winding, the W-phase winding is followed by the U-phase winding. A wind power generator, wherein the winding direction of the winding of each phase is formed in the reverse direction to the winding direction of the winding of the next phase.
【請求項6】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを6(n+1)(n=1,2,3,
……)に形成し、界磁の磁極の数Mを12(n+1)+
2に形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、
W相の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を
n+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻
回すると共に、このn+1個の突極連続巻きで巻回した
巻線を隣の巻線と同方向巻きに形成し、かつU相の巻線
の次にW相の巻線、W相の巻線の次にV相の巻線、V相
の巻線の次にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向
が次の相の巻き方向と逆方向巻きに形成したことを特徴
とする風力発電装置。
6. An armature provided with a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and provided on an inner peripheral surface thereof. And a field provided with a plurality of permanent magnets in parallel with the armature, wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. (N + 1) (n = 1, 2, 3,
...), And the number M of field poles is set to 12 (n + 1) +
2 and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase,
W-phase three-phase windings, and windings of each phase of the three-phase windings are sequentially wound in a winding form in which n + 1 salient-pole continuous windings are used as a unit, and the n + 1 salient-pole continuous windings are wound. The wound winding is formed in the same direction as the adjacent winding, and the U-phase winding, the W-phase winding, the W-phase winding, the V-phase winding, V A wind power generator wherein the winding direction of each phase winding is formed in the reverse direction to the winding direction of the next phase in the order of the U-phase winding after the phase winding.
【請求項7】 外周に軸線方向に延びる複数個の突極を
備えこれらの突極に巻線を巻装してなる電機子と、この
電機子の外方に設けられると共に内周面に軸線と平行に
複数個の永久磁石を設けてなる界磁とを備え、風力によ
って前記電機子と界磁とを相対回転させるように構成し
た風力発電装置において、 電機子の突極の数Nを6(n+1)(n=1,2,3,
……)に形成し、界磁の磁極の数Mを12(n−1)+
2に形成し、前記突極に巻回される巻線をU相、V相、
W相の三相巻線とし、これらの三相巻線の各相の巻線を
n+1個の突極連続巻きを単位にした巻線形態で順次巻
回すると共に、このn+1個の突極連続巻きで巻回した
巻線を隣の巻線と同方向巻きに形成し、かつU相の巻線
の次にV相の巻線、V相の巻線の次にW相の巻線、W相
の巻線の次にU相の巻線の順で、各相の巻線の巻き方向
が次の相の巻線の巻き方向と逆方向巻きに形成したこと
を特徴とする風力発電装置。
7. An armature having a plurality of salient poles extending in the axial direction on an outer periphery thereof, and windings wound around these salient poles, and an armature provided outside the armature and having an axial line on an inner peripheral surface thereof. And a field provided with a plurality of permanent magnets in parallel with the armature, wherein the armature and the field are relatively rotated by wind force. (N + 1) (n = 1, 2, 3,
...), And the number M of field poles is 12 (n-1) +
2 and the windings wound around the salient poles are U-phase, V-phase,
W-phase three-phase windings, and windings of each phase of the three-phase windings are sequentially wound in a winding form in which n + 1 salient-pole continuous windings are used as a unit, and the n + 1 salient-pole continuous windings are wound. The wound winding is formed in the same direction as the adjacent winding, and the U-phase winding is followed by the V-phase winding, the V-phase winding is followed by the W-phase winding, W A wind power generator, wherein the winding direction of each phase winding is formed in a direction opposite to the winding direction of the next phase winding in the order of the U-phase winding after the phase winding.
【請求項8】 電機子の巻線の各相をY結線に形成した
ことを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の風
力発電装置。
8. The wind power generator according to claim 1, wherein each phase of the winding of the armature is formed in a Y connection.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005003554A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Cosmo Plant Co., Ltd Wind power generation system, arrangement structure of permanent magnets, and electricity/force conversion system
US6894413B2 (en) 2001-12-20 2005-05-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Permanent magnet dynamo electric machine, and permanent magnet synchronous generator for wind power generation
JP2006345591A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Fuji Seratekku Kk Flux controller in permanent magnet generator
CN1719024B (en) * 2005-08-16 2011-11-30 丛洋 Wind engine permanent magnet accelerating booster

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894413B2 (en) 2001-12-20 2005-05-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Permanent magnet dynamo electric machine, and permanent magnet synchronous generator for wind power generation
EP1458080A4 (en) * 2001-12-20 2008-05-07 Mitsubishi Electric Corp PERMANENT MAGNET TYPE DYNAMOELECTRIC MACHINE AND PERMANENT MAGNET TYPE SYNCHRONOUS GENERATOR USING WIND ENERGY
WO2005003554A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Cosmo Plant Co., Ltd Wind power generation system, arrangement structure of permanent magnets, and electricity/force conversion system
US7417334B2 (en) 2003-07-08 2008-08-26 Shiro Kinpara Wind power generation system, arrangement of permanent magnets, and electrical power-mechanical force converter
US7944069B2 (en) 2003-07-08 2011-05-17 Cosmo Plant, Ltd. Wind power generation system, arrangement of permanent magnets, and electrical power-mechanical force converter
JP2006345591A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Fuji Seratekku Kk Flux controller in permanent magnet generator
CN1719024B (en) * 2005-08-16 2011-11-30 丛洋 Wind engine permanent magnet accelerating booster

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