[go: up one dir, main page]

JP2016086483A - Ac generator for vehicle - Google Patents

Ac generator for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2016086483A
JP2016086483A JP2014216594A JP2014216594A JP2016086483A JP 2016086483 A JP2016086483 A JP 2016086483A JP 2014216594 A JP2014216594 A JP 2014216594A JP 2014216594 A JP2014216594 A JP 2014216594A JP 2016086483 A JP2016086483 A JP 2016086483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slip ring
rotor
coil
field coil
field
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
JP2014216594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
悟 白鳥
Satoru Shiratori
悟 白鳥
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors 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 Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2014216594A priority Critical patent/JP2016086483A/en
Publication of JP2016086483A publication Critical patent/JP2016086483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a generated magnetic flux to implement a high voltage/high output AC generator for a vehicle.SOLUTION: A rotor includes: a plurality of salient poles 11 provided so as to outwardly protrude from the rotation center; a plurality of field coils 12 disposed around the plurality of salient poles; and a first slip ring, second slip ring, and common slip ring. The plurality of field coils 12 are divided into two groups; a winding direction of field coils 12 (first field coils) of one group is reverse to that of field coils (second field coils) of the other group. The first field coils and second field coils are alternately disposed around the plurality of salient poles. The first field coils are connected in series; one end of the series is connected to the first slip ring and the other end is connected to the common slip ring. The second field coils are connected in series; one end of the series is connected to the second slip ring and the other end is connected to the common slip ring.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、トラック(貨物自動車)などの大型車両用の車両用交流発電機に関し、特に、そのロータ界磁巻線に関するものである。   The present invention relates to a vehicular AC generator for large vehicles such as trucks (lorries), and more particularly to a rotor field winding thereof.

車両用交流発電機(以下「オルタネータ」)は、交流発電機本体と、これが出力する交流を直流に変換する整流器とを備える。交流発電機本体は、ロータとステータから構成されている。エンジンによってロータを駆動することにより、交流発電機本体が発電する。   An automotive alternator (hereinafter referred to as “alternator”) includes an alternator body and a rectifier that converts alternating current output from the alternating current generator into direct current. The AC generator body is composed of a rotor and a stator. By driving the rotor by the engine, the AC generator body generates power.

図7に示すように、オルタネータは、ロータコイル50を含むロータ5と、ステータコア21及びステータコイル22を含むステータ24と、ロータ5のシャフトに設けられたプーリ6と、ロータコイル50に励磁電流を供給するためのブラシ7とを備える。   As shown in FIG. 7, the alternator provides an excitation current to the rotor 5 including the rotor coil 50, the stator 24 including the stator core 21 and the stator coil 22, the pulley 6 provided on the shaft of the rotor 5, and the rotor coil 50. And a brush 7 for supply.

図8に示すように、ステータ24は、ステータコア21とステータコイル22で構成され、フロントカバー25及びリアカバー26(何れも図7参照)によって支持される。ステータコア21は薄い鉄板を重ね合わせたもので、その内側には複数のスロット(溝)23が設けられ、ここにステータコイル22が入るようになっている。ステータコア21は、ロータ5のポールコア(磁極)から出た磁束がステータコイルと有効に交差するように作られた磁束の通路である。ステータコア21には3個の独立したステータコイル22が巻かれており、ロータ5の回転に伴い交流電圧が発生する。ステータコイル22の接続は、一般にはY結線である。   As shown in FIG. 8, the stator 24 includes a stator core 21 and a stator coil 22, and is supported by a front cover 25 and a rear cover 26 (both see FIG. 7). The stator core 21 is formed by superposing thin iron plates, and a plurality of slots (grooves) 23 are provided inside the stator core 21 so that the stator coil 22 can be inserted therein. The stator core 21 is a magnetic flux passage formed so that the magnetic flux emitted from the pole core (magnetic pole) of the rotor 5 effectively intersects the stator coil. Three independent stator coils 22 are wound around the stator core 21, and an alternating voltage is generated as the rotor 5 rotates. The connection of the stator coil 22 is generally a Y connection.

図9は、クローポール型と呼ばれるロータ5の斜視図を示し、図10は、その正面図を示す。ロータ5は、中央に配されるロータコイル50と、ロータコイル50を上下から挟み、かつ、その周囲(円周)を爪型の突起で囲むように配される2つの磁極51、51と、ロータコイル50及び磁極51、51の中心を貫通するシャフト52とを備える。磁極51は6〜8個の爪を備える。図11は、ロータコイル50の斜視図を示す。ロータコイル50には、シャフト52が挿通する貫通孔50aが形成される。   9 shows a perspective view of the rotor 5 called a claw pole type, and FIG. 10 shows a front view thereof. The rotor 5 includes a rotor coil 50 disposed in the center, two magnetic poles 51 and 51 disposed so as to sandwich the rotor coil 50 from above and below and surround the periphery (circumference) with claw-shaped protrusions, A rotor coil 50 and a shaft 52 penetrating the center of the magnetic poles 51, 51. The magnetic pole 51 has 6 to 8 claws. FIG. 11 shows a perspective view of the rotor coil 50. The rotor coil 50 is formed with a through hole 50a through which the shaft 52 is inserted.

ロータ5は、図10に示すようにさらに、ロータコイル50を励磁するための電流を供給する2個のスリップリング53、53を備える。スリップリング53は、銅や黄銅、ステンレスなどでできたリングと、リングとシャフト52の間に設けられる絶縁物で構成されている。リングの円周上をブラシ7が摺動してロータコイル50に電流を供給する。   As shown in FIG. 10, the rotor 5 further includes two slip rings 53, 53 that supply a current for exciting the rotor coil 50. The slip ring 53 is composed of a ring made of copper, brass, stainless steel, or the like, and an insulator provided between the ring and the shaft 52. The brush 7 slides on the circumference of the ring to supply current to the rotor coil 50.

ロータコイル50に電流が供給されると、2つの磁極51、51はそれぞれ異なる極性に磁化される。図9及び図10の磁極51、51の爪に示されたNは磁石のN極を示し、Sは磁石のS極を示す。ロータの周囲には、磁極51の爪の数に相当するN極とS極が交互に発生する。シャフト52の末端に設けられたプーリ6がベルトを介してエンジンからの動力を受けて回転し、これによりステータのコイルを貫く磁界(磁束)が変動し、起電力が発生する。   When a current is supplied to the rotor coil 50, the two magnetic poles 51 and 51 are magnetized to have different polarities. N shown on the claws of the magnetic poles 51 and 51 in FIGS. 9 and 10 indicates the N pole of the magnet, and S indicates the S pole of the magnet. Around the rotor, N and S poles corresponding to the number of claws of the magnetic pole 51 are alternately generated. A pulley 6 provided at the end of the shaft 52 is rotated by receiving power from the engine via a belt, whereby a magnetic field (magnetic flux) penetrating the stator coil is changed, and an electromotive force is generated.

オルタネータが出力する電圧は、その回転数(エンジン回転数に対応)に応じて変化する。このため、図示しないボルテージレギュレータと呼ばれる制御装置が出力電圧を監視し、オルタネータの出力電圧を調整している。ボルテージレギュレータにより、刻々と変化する運転状況下においても自動車の電装部品が正常に作動する電圧(乗用車では12V)で電力が供給されるようになる。   The voltage output by the alternator changes according to the rotational speed (corresponding to the engine rotational speed). For this reason, a control device called a voltage regulator (not shown) monitors the output voltage and adjusts the output voltage of the alternator. With the voltage regulator, electric power is supplied at a voltage (12 V for a passenger car) at which electric components of the automobile normally operate even under ever-changing driving conditions.

特開2001−086668号公報JP 2001-086668 A 特開2002−064950号公報JP 2002-064950 A 特開2013−183535号公報JP 2013-183535 A 特開2013−090406号公報JP 2013-090406 A 特許第4867978号公報Japanese Patent No. 4867978

近年、乗用車業界に於いて、電圧制御や発電制御付きオルタネータが用いられるとともに、車載システムの高電圧化・高出力化による燃費向上の取り組みが加速している。   In recent years, alternators with voltage control and power generation control are used in the passenger car industry, and efforts to improve fuel efficiency by increasing the voltage and output of in-vehicle systems are accelerating.

乗用車と同様に、トラックにおいても同様の技術・取り組みが望まれるが、トラックの使用電圧は24Vであり、乗用車よりも電圧が高いという特徴がある。電磁誘導により生じる起電力の大きさは磁界の変化の割合に比例するから、トラックの使用電圧に応じてオルタネータのさらなる高電圧化を図るためには、ロータコイル50に流す電流(ロータ界磁電流)を増加し、ステータコイル22を貫く磁束を増大させる必要がある。   Similar technology and efforts are desired for trucks as well as passenger cars, but the operating voltage of trucks is 24V, which is characterized by a higher voltage than passenger cars. Since the magnitude of the electromotive force generated by electromagnetic induction is proportional to the rate of change of the magnetic field, in order to further increase the voltage of the alternator according to the track operating voltage, the current (rotor field current) that flows through the rotor coil 50 is increased. ) And the magnetic flux passing through the stator coil 22 needs to be increased.

しかし、上記従来のクローポール型のオルタネータでは、ロータコイル50に流す電流を増加させることは困難である。電流を増加させるには、ロータコイル50に加える電圧を高くする(高電圧化)か、又はロータコイル50の抵抗を小さくする(抵抗の低減化)必要がある。トラックの使用電圧は24Vであり、無条件に高くすることはできず、高電圧化による対応は難しい。   However, with the conventional claw pole type alternator, it is difficult to increase the current flowing through the rotor coil 50. In order to increase the current, it is necessary to increase the voltage applied to the rotor coil 50 (increase the voltage) or decrease the resistance of the rotor coil 50 (reduction in resistance). The operating voltage of the track is 24V, and cannot be increased unconditionally, and it is difficult to cope with higher voltages.

一方、コイル巻数を減らして巻線抵抗を減らせば電流は増加するが、発生する磁界はロータ界磁電流とロータコイル50の巻数の積に比例することから、界磁電流が増大してもコイル巻数との積は変わらず、結局発生磁界は増大しない。ロータの中央に制約された空間しか許されないクローポール型のロータにおいては、界磁電流とロータコイルの巻数のトレードオフ関係で磁束を増大させることが困難である。   On the other hand, if the number of coil turns is reduced and the winding resistance is reduced, the current increases, but the generated magnetic field is proportional to the product of the rotor field current and the number of turns of the rotor coil 50. The product of the number of turns does not change and the generated magnetic field does not increase after all. In a claw pole type rotor that allows only a constrained space at the center of the rotor, it is difficult to increase the magnetic flux due to a trade-off relationship between the field current and the number of turns of the rotor coil.

また、従来のオルタネータには、界磁電流を増やすとロータ自体に磁束飽和が発生し、このため高電圧化・高出力化が困難であるという問題もある。クローポール型のロータの磁極は鋳鉄製であるが、その飽和磁束密度は低いため界磁電流増加により磁束飽和が発生し易く、高電圧化・高出力化を行なうことができない。   Further, the conventional alternator has a problem that when the field current is increased, magnetic flux saturation occurs in the rotor itself, which makes it difficult to achieve high voltage and high output. The magnetic pole of the claw pole type rotor is made of cast iron. However, since the saturation magnetic flux density is low, magnetic flux saturation is likely to occur due to an increase in field current, and high voltage and high output cannot be achieved.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、オルタネータのロータが発生する磁束を増大させ、高電圧化・高出力化を可能とした車両用交流発電機を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an automotive alternator that can increase the magnetic flux generated by the rotor of the alternator, thereby enabling high voltage and high output. To do.

本発明に係る車両交流発電機は、回転するロータと、ロータの周囲に対向配置されるステータとを備える。ロータは、回転中心から周囲に突出するように設けられる複数の突極と、複数の突極にそれぞれ配される複数の界磁コイルと、界磁コイルに接続される第1スリップリング、第2スリップリング及び共通スリップリングとを有する。   The vehicle alternator according to the present invention includes a rotating rotor and a stator that is disposed to face the periphery of the rotor. The rotor includes a plurality of salient poles provided so as to protrude from the center of rotation, a plurality of field coils respectively disposed on the plurality of salient poles, a first slip ring connected to the field coil, and a second A slip ring and a common slip ring.

複数の界磁コイルは、2つの群に区分され、これら2つの群のうち一方の群の界磁コイル(第1界磁コイル)の巻方向と、他方の群の界磁コイル(第2界磁コイル)の巻方向とは逆方向である。第1界磁コイルと第2界磁コイルは交互に複数の突極に配される。第1界磁コイルは直列に接続され、その一端は前記第1スリップリングに接続され、他端は前記共通スリップリングに接続される。第2界磁コイルは直列に接続され、その一端は第2スリップリングに接続され、他端は前記共通スリップリングに接続される。   The plurality of field coils are divided into two groups, and the winding direction of one group of the field coils (first field coil) of these two groups and the field coil (second field) of the other group. The direction of winding of the magnetic coil is the opposite direction. The first field coil and the second field coil are alternately arranged on a plurality of salient poles. The first field coil is connected in series, one end of which is connected to the first slip ring and the other end is connected to the common slip ring. The second field coil is connected in series, with one end connected to the second slip ring and the other end connected to the common slip ring.

高い電圧を発生させるときは、第1スリップリングと第2スリップリングの両方に通電すればよく、低い電圧を発生させるときは、第1スリップリング又は第2スリップリングの何れか一方に通電すればよい。   When generating a high voltage, it is only necessary to energize both the first slip ring and the second slip ring. When generating a low voltage, it is necessary to energize either the first slip ring or the second slip ring. Good.

また、突極は、電磁鋼鈑であることが好適である。   The salient pole is preferably an electromagnetic steel plate.

本発明によれば、中央に集中した連続コイルを置くクローポール型ではなく、突極(ロータスロット)毎に界磁コイルを巻く新規の構造のロータを採用し、界磁コイルを並列接続してその巻線抵抗を低減したので、ロータが発生する磁束を増大させ、車両用交流発電機(オルタネータ)の高電圧化・高出力化を実現するとともに、界磁コイルを2つの群に区分し、第1スリップリング、第2スリップリング及び共通スリップリングにより群ごとに電流を供給するので、当該電流のオンオフにより発生電圧を切り替えることができる。   According to the present invention, a rotor having a novel structure in which a field coil is wound for each salient pole (rotor slot) is employed instead of a claw pole type in which a continuous coil concentrated in the center is used, and field coils are connected in parallel. Since the winding resistance has been reduced, the magnetic flux generated by the rotor is increased to achieve higher voltage and higher output of the vehicle alternator (alternator), and the field coils are divided into two groups. Since the current is supplied to each group by the first slip ring, the second slip ring, and the common slip ring, the generated voltage can be switched by turning on and off the current.

本発明の一実施形態に係るロータの正面図である。It is a front view of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロータの断面図である。It is sectional drawing of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るロータアッセンブリの斜視図である。1 is a perspective view of a rotor assembly according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るロータの界磁コイルを2群に分けた場合の接続図である。It is a connection diagram at the time of dividing the field coil of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention into 2 groups. 本発明の一実施形態に係るロータの平面図である(一方の群の界磁コイルにのみ電源を接続した場合を示す)。It is a top view of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention (The case where a power supply is connected only to the field coil of one group is shown). 本発明の一実施形態に係るロータの平面図である(両方の群の界磁コイルに電源を接続した場合を示す)。It is a top view of the rotor which concerns on one Embodiment of this invention (The case where a power supply is connected to the field coil of both groups is shown). オルタネータの斜視図である。It is a perspective view of an alternator. ステータの斜視図である。It is a perspective view of a stator. クローポール型のロータの斜視図である。It is a perspective view of a claw pole type rotor. クローポール型のロータの正面図である。It is a front view of a claw pole type rotor. ロータコイルの斜視図である。It is a perspective view of a rotor coil.

図1は、本発明の一実施形態に係るロータ1の正面図を示す。図2は、本発明の一実施形態に係るロータの断面図である。図2は、シャフト52の回転軸及び突極11を通る断面における界磁コイル12の様子を示すが、図示の便宜上、スリップリング13a、13bの部分は断面図としてはいない。図3は、本発明の一実施形態に係るロータアッセンブリ(界磁コイル)の斜視図を示す。なお、オルタネータ及びステータの構造は、図7及び図8に示したものと同様なので、共通する構成要素については同じ符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 1 shows a front view of a rotor 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state of the field coil 12 in a cross section passing through the rotation axis of the shaft 52 and the salient poles 11, but for convenience of illustration, the slip rings 13 a and 13 b are not shown in cross section. FIG. 3 is a perspective view of a rotor assembly (field coil) according to an embodiment of the present invention. Since the structure of the alternator and the stator is the same as that shown in FIGS. 7 and 8, common constituent elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

ロータアッセンブリは、回転中心に設けられたロータコア10と、ロータコア10から周囲に突出するように設けられる複数(図の例では16個)の突極11と、突極11にそれぞれ巻かれる界磁コイル12とを備える。ロータコア10には、シャフト52が挿通する貫通孔14が設けられる。   The rotor assembly includes a rotor core 10 provided at the center of rotation, a plurality (16 in the illustrated example) of salient poles 11 provided so as to project from the rotor core 10, and a field coil wound around each of the salient poles 11. 12. The rotor core 10 is provided with a through hole 14 through which the shaft 52 is inserted.

界磁コイル12は、後述のように2つの群に分けられる。一方の群L1に属する界磁コイルの符号を12−1、他方の群L2に属する界磁コイルの符号を12−2とする。界磁コイル12−1と12−2は交互に配され、界磁コイル12−1と12−2が常に隣接する。界磁コイル12−1が配される突極の符号を11−1とし、界磁コイル12−2が配される突極の符号を11−2とする。   The field coils 12 are divided into two groups as will be described later. Let the symbol of the field coil belonging to one group L1 be 12-1, and the symbol of the field coil belonging to the other group L2 be 12-2. The field coils 12-1 and 12-2 are alternately arranged, and the field coils 12-1 and 12-2 are always adjacent to each other. The sign of the salient pole where the field coil 12-1 is arranged is 11-1, and the sign of the salient pole where the field coil 12-2 is arranged is 11-2.

本施形態に係るロータでは、界磁コイル12−1の巻方向と界磁コイル12−2の巻方向は逆方向であるので、隣接する突極11−1と11−2は互いに逆極性になる。   In the rotor according to this embodiment, the winding direction of the field coil 12-1 and the winding direction of the field coil 12-2 are opposite directions, so that the adjacent salient poles 11-1 and 11-2 have opposite polarities. Become.

ロータ1は、界磁コイル12を励磁するための電流を供給する3個のスリップリング13a,13a,13bを備える。スリップリング13a,13a,13bは、銅や黄銅、ステンレスなどでできたリングと、リングとシャフト52の間に設けられる絶縁物で構成されている。リングの円周上をブラシ7が摺動して界磁コイル12に電流を供給する。なお、本実施形態に係るオルタネータのブラシ7の数は、スリップリング13の数と同じ3個である。   The rotor 1 includes three slip rings 13 a, 13 a, and 13 b that supply current for exciting the field coil 12. The slip rings 13 a, 13 a, and 13 b are composed of a ring made of copper, brass, stainless steel, or the like, and an insulator provided between the ring and the shaft 52. The brush 7 slides on the circumference of the ring to supply current to the field coil 12. Note that the number of the brushes 7 of the alternator according to the present embodiment is the same as the number of the slip rings 13.

突極11は、電磁鋼鈑を積層することにより構成されている。   The salient pole 11 is configured by laminating electromagnetic steel plates.

界磁コイル12に電流が供給されると、隣接する突極11が互いに逆極性に磁化される。図1の突極11に示されたNは磁石のN極を示し、Sは磁石のS極を示す。ロータの周囲には、突極11の数に相当するN極とS極が交互に発生する。シャフト52の末端に設けられたプーリ6がベルトを介してエンジンからの動力を受けて回転し、これによりステータコイル22を貫く磁界(磁束)が変動し、起電力が発生する。   When a current is supplied to the field coil 12, adjacent salient poles 11 are magnetized in opposite polarities. 1 indicated by the salient pole 11 in FIG. 1 indicates the N pole of the magnet, and S indicates the S pole of the magnet. Around the rotor, N poles and S poles corresponding to the number of salient poles 11 are alternately generated. A pulley 6 provided at the end of the shaft 52 is rotated by receiving power from the engine via a belt, whereby a magnetic field (magnetic flux) penetrating the stator coil 22 is changed, and an electromotive force is generated.

本実施形態では、界磁コイル12を、突極11の極性(N極、S極)に応じて複数の群に区分し、同じ群に含まれる界磁コイル12を直列に接続し、直列に接続された界磁コイル12の群同士を並列に接続する。図4は、図3の16個の界磁コイル12を8個ずつの2つの群L1、L2に分けた例を示す。群L1に含まれる8個の界磁コイル12−1が直列に接続され、この直列接続の一端はスリップリング13aに接続され、他端はスリップリング13bに接続される。群L2に含まれる8個の界磁コイル12−1も同様に直列に接続され、この直列接続の一端はスリップリング13aに接続され、他端はスリップリング13bに接続される。   In this embodiment, the field coil 12 is divided into a plurality of groups according to the polarity (N pole, S pole) of the salient poles 11, and the field coils 12 included in the same group are connected in series, and in series. The groups of connected field coils 12 are connected in parallel. FIG. 4 shows an example in which the 16 field coils 12 of FIG. 3 are divided into two groups L1 and L2 of 8 pieces each. Eight field coils 12-1 included in the group L1 are connected in series. One end of the series connection is connected to the slip ring 13a, and the other end is connected to the slip ring 13b. Similarly, the eight field coils 12-1 included in the group L2 are connected in series. One end of the series connection is connected to the slip ring 13a, and the other end is connected to the slip ring 13b.

図5及び図6はロータ5の平面図を示す。   5 and 6 are plan views of the rotor 5.

図5は、より低い電圧を発生させるように、2個のスリップリング13aの何れか一方を介してコイル群L1にのみ通電した状態を示す。1スロット飛びの8個の突極11−1がN極になる。他の突極11−2はそれぞれ自然に他の磁極(S極)になる。コイル群L2にのみ通電してもよい。   FIG. 5 shows a state in which only the coil group L1 is energized via one of the two slip rings 13a so as to generate a lower voltage. Eight salient poles 11-1 jumping 1 slot become N poles. The other salient poles 11-2 naturally become other magnetic poles (S poles). Only the coil group L2 may be energized.

図6は、より高い電圧を発生させるように、2個のスリップリング13a、13aの両方に通電し、コイル群L1とL2いずれにも電流を流した状態を示す。8個の突極11−1がN極になるとともに、8個の突極11−2が界磁コイル12−2により励磁され、S極になる。N極とS極は交互に現れる。   FIG. 6 shows a state in which both of the two slip rings 13a and 13a are energized so that a higher voltage is generated, and a current is passed through both the coil groups L1 and L2. The eight salient poles 11-1 become N poles, and the eight salient poles 11-2 are excited by the field coil 12-2 to become S poles. N pole and S pole appear alternately.

本実施形態によれば、ロータ中央に1つの連続コイルを置くクローポール型ではなく、突極(ロータスロット)毎に界磁コイルを巻く構造とするとともに、この構造により得られる複数の界磁コイルを2並列に接続することで巻線抵抗を低減することができる。これにより、界磁コイルに流れる電流(ロータ界磁電流)及び発生する磁束を増大させ、ステータコイルに発生する電圧を高くすることができる。例えば、60Vを超える電圧の発生が可能であり、車載システムの高電圧化・高出力化を実現できる。   According to this embodiment, not a claw pole type in which one continuous coil is placed at the center of the rotor, but a structure in which a field coil is wound for each salient pole (rotor slot), and a plurality of field coils obtained by this structure The winding resistance can be reduced by connecting two in parallel. Thereby, the current flowing through the field coil (rotor field current) and the generated magnetic flux can be increased, and the voltage generated in the stator coil can be increased. For example, it is possible to generate a voltage exceeding 60 V, and it is possible to realize a high voltage and high output of the in-vehicle system.

クローポール型のロータにおいては、界磁電流とロータコイルの巻数のトレードオフ関係で磁束を増大させることが困難であったが、本実施形態によれば界磁コイルの巻数を減らさずに巻線抵抗を低減しているので、クローポール型におけるトレードオフの問題は生じない。   In the claw pole type rotor, it was difficult to increase the magnetic flux due to the trade-off relationship between the field current and the number of turns of the rotor coil, but according to this embodiment, the winding can be performed without reducing the number of turns of the field coil. Since the resistance is reduced, there is no trade-off problem in the claw pole type.

また、スリップリングを3個設け(1つは共通)、1つのスリップリングと共通スリップリングの対にのみ通電し、半数の突極に磁束を発生させて残りの突極はそれぞれ自然に他の磁極になるか、あるいは、両方のスリップリングと共通スリップリングに通電し、全ての突極に磁束を発生するか(隣接する突極が互いに逆極性に励磁され、相乗効果で強力な磁界となる)を選択できるようにし、これにより発生電圧、発生電力の切替えが可能になった。   In addition, three slip rings are provided (one is common). Only one pair of slip rings and common slip rings is energized, and magnetic flux is generated in half of the salient poles. Will it be a magnetic pole, or if both slip rings and common slip ring are energized to generate magnetic flux in all salient poles? (Adjacent salient poles are excited in opposite polarities, resulting in a strong magnetic field with a synergistic effect) ) Can be selected so that the generated voltage and generated power can be switched.

本実施形態では、突極の材質を電磁鋼鈑として、磁束の飽和を解消している。クローポール型のロータの磁極は鋳鉄製であるが、その飽和磁束密度は低いため界磁電流増加により磁束飽和が発生しやすかったが、本実施形態にはそのような問題はない。   In this embodiment, magnetic flux saturation is eliminated by using a salient pole material as an electromagnetic steel plate. Although the magnetic pole of the claw pole type rotor is made of cast iron, its saturation magnetic flux density is low, and magnetic flux saturation is likely to occur due to an increase in field current. However, this embodiment does not have such a problem.

本実施形態に係るオルタネータによれば、車両制動時における回生電力量(バッテリー充電量)を増大させることができる。バッテリーの大容量化又は二次電池の併用により、蓄電量を増大させることができる。オルタネータの発電制御頻度を増大させることができる。また、システムの燃費を向上させることができる。   According to the alternator according to the present embodiment, it is possible to increase the amount of regenerative electric power (battery charge amount) during vehicle braking. The amount of power storage can be increased by increasing the capacity of the battery or using the secondary battery together. The power generation control frequency of the alternator can be increased. Moreover, the fuel consumption of the system can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。   As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the discussion and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it is needless to say that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

本発明の車両用交流発電機は、様々な車両で用いることができる。   The vehicle alternator of the present invention can be used in various vehicles.

10 ロータコア
11 突極(ロータスロット)
11−1 第1界磁コイルの突極
11−2 第2界磁コイルの突極
12 界磁コイル
12−1 第1界磁コイル
12−2 第2界磁コイル
13a スリップリング
13b 共通スリップリング
14 貫通孔
L1、L2 複数の界磁コイルが直列に接続されたコイル群
10 Rotor core 11 Salient pole (rotor slot)
11-1 Salient pole of first field coil 11-2 Salient pole of second field coil 12 Field coil 12-1 First field coil 12-2 Second field coil 13a Slip ring 13b Common slip ring 14 Through hole L1, L2 Coil group in which a plurality of field coils are connected in series

Claims (3)

回転するロータと、
前記ロータの周囲に対向配置されるステータとを備え、
前記ロータは、回転中心から周囲に突出するように設けられる複数の突極と、前記複数の突極にそれぞれ配される複数の界磁コイルと、前記界磁コイルに接続される第1スリップリング、第2スリップリング及び共通スリップリングとを有し、
前記複数の界磁コイルは、2つの群に区分され、これら2つの群のうち一方の群の前記界磁コイルである第1界磁コイルの巻方向と、他方の群の前記界磁コイルである第2界磁コイルの巻方向とは逆方向であり、
前記第1界磁コイルと前記第2界磁コイルは交互に前記複数の突極に配され、
前記第1界磁コイルは直列に接続され、その一端は前記第1スリップリングに接続され、他端は前記共通スリップリングに接続され、
前記第2界磁コイルは直列に接続され、その一端は前記第2スリップリングに接続され、他端は前記共通スリップリングに接続される
ことを特徴とする車両用交流発電機。
A rotating rotor;
A stator disposed oppositely around the rotor,
The rotor includes a plurality of salient poles provided so as to protrude from a rotation center to the periphery, a plurality of field coils respectively disposed on the plurality of salient poles, and a first slip ring connected to the field coil A second slip ring and a common slip ring,
The plurality of field coils are divided into two groups, and the winding direction of the first field coil, which is the field coil of one of the two groups, and the field coil of the other group. A direction opposite to the winding direction of a certain second field coil,
The first field coil and the second field coil are alternately arranged on the plurality of salient poles,
The first field coil is connected in series, one end thereof is connected to the first slip ring, the other end is connected to the common slip ring,
The second field coil is connected in series, one end thereof is connected to the second slip ring, and the other end is connected to the common slip ring.
請求項1に記載の車両用交流発電機であって、
高い電圧を発生させるときは、前記第1スリップリングと前記第2スリップリングの両方に通電し、
低い電圧を発生させるときは、前記第1スリップリング又は前記第2スリップリングの何れか一方に通電する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用交流発電機。
The vehicle alternator according to claim 1,
When generating a high voltage, energize both the first slip ring and the second slip ring,
2. The vehicular AC generator according to claim 1, wherein when a low voltage is generated, either one of the first slip ring and the second slip ring is energized.
請求項1又は請求項2に記載の車両用交流発電機であって、
前記突極は、電磁鋼鈑である
ことを特徴とする車両用交流発電機。
The vehicle alternator according to claim 1 or 2,
The vehicular AC generator, wherein the salient pole is an electromagnetic steel plate.
JP2014216594A 2014-10-23 2014-10-23 Ac generator for vehicle Pending JP2016086483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216594A JP2016086483A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Ac generator for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216594A JP2016086483A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Ac generator for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016086483A true JP2016086483A (en) 2016-05-19

Family

ID=55972982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014216594A Pending JP2016086483A (en) 2014-10-23 2014-10-23 Ac generator for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016086483A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8207645B2 (en) Magnetic flux controllable rotating electric machine system
US8242653B2 (en) Magnetic flux controllable rotating electric machine system
JP5477161B2 (en) Double stator type motor
US8373325B2 (en) Rotating electric machine system
JP6501026B1 (en) Electric rotating machine
JP5592848B2 (en) Transverse magnetic flux type rotating electric machine and vehicle
US10958117B2 (en) Rotary electrical machine
JP2013165595A (en) Double stator type synchronization motor
CN103155385A (en) Rotary Electromechanical Converter
JP2007006638A (en) AC rotating electric machine
US20030178909A1 (en) Rotary electric machine
US8569921B2 (en) Permanent-magnet type electric rotating machine
CN110545021B (en) Mixed excitation multi-phase reluctance motor and power generation system
JP2010093998A (en) Rotary electric machine
JP6592525B2 (en) Magnet rotor, rotating electric machine including magnet rotor, and electric vehicle including rotating electric machine
JP2013236412A (en) Transverse flux mechanical apparatus
JP3829742B2 (en) Rotating electric machine
JP2016086482A (en) Ac generator for vehicle
JP2016086483A (en) Ac generator for vehicle
JP6476920B2 (en) Rotating electric machine
JP2006158147A (en) Alternator for vehicles
JP6485073B2 (en) Rotating electric machine
JP2020018132A (en) Rotating electric machine
Mazlan et al. Topologies of single-phase outer-rotor hybrid excitation flux switching motor for in wheel drive applications
JP4712747B2 (en) Magnet magnetizing method for rotor of rotating electrical machine