[go: up one dir, main page]

JP2009183060A - Single-phase magnet type generator - Google Patents

Single-phase magnet type generator Download PDF

Info

Publication number
JP2009183060A
JP2009183060A JP2008019531A JP2008019531A JP2009183060A JP 2009183060 A JP2009183060 A JP 2009183060A JP 2008019531 A JP2008019531 A JP 2008019531A JP 2008019531 A JP2008019531 A JP 2008019531A JP 2009183060 A JP2009183060 A JP 2009183060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pole
phase
winding
poles
circumferential direction
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
JP2008019531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kanechiyo Terada
金千代 寺田
Akinobu Ishizaki
明宣 石嵜
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.)
Denso Corp
DensoTrim Corp
Original Assignee
Denso Corp
DensoTrim Corp
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 Denso Corp, DensoTrim Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2008019531A priority Critical patent/JP2009183060A/en
Publication of JP2009183060A publication Critical patent/JP2009183060A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single-phase magnet type generator capable of efficiently reducing a rotational driving force required for making a rotor rotate. <P>SOLUTION: The single-phase magnet type generator 1 includes a rotor 2, having a plurality of N-pole permanent magnets 22N and S-pole permanent magnets 22S arranged alternately in the circumferential direction C, and with a stator 3, having a plurality of winding poles 4 wound with a winding 6 arranged in the circumferential direction C. The single-phase magnet type generator 1 is configured, to perform single-phase AC generation by the alternately and opposed arrangement of the N-pole permanent magnets 22N and the S-pole permanent magnets 22S, with respect to the plurality of winding poles 4. In the rotor 2, the N-pole permanent magnets 22N and the S-pole permanent magnets 22S are arranged at the same pitch P between centers in the circumferential direction C. In the stator 3, the pitches Q between centers, wherein the plurality of winding poles 4, are arranged in the circumferential direction C are made mutually different, in the pitch between centers between certain winding poles 4 and in the pitch between centers between the other winding poles 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、単相交流の発電を行うよう構成した単相磁石式発電機に関する。   The present invention relates to a single-phase magnet generator configured to generate single-phase AC power.

磁石式発電機は、N極及びS極の永久磁石を周方向に交互に複数配列して構成したロータと、巻線を巻回したポールを周方向に複数配列して構成したステータとを有している。そして、例えば、エンジン等による回転駆動力を受けてロータが回転する際には、複数のポールに対して、N極の永久磁石による磁界とS極の永久磁石による磁界とが繰り返し交互に対向配置されることによって、複数のポールに巻回した巻線に交流電圧の発電を行っている。
例えば、特許文献1の発電機においては、ロータに設けた複数のN極及びS極の磁石において、周方向長さが第1の角度に設定された第1の磁極部と、周方向長さが第2の角度に設定された第2の磁極部とを形成している。また、ステータにおいては、発電コイルを装着したステータティースを周方向に等間隔に配設している。これにより、それぞれのティースと磁極との間に生じるコギングトルクの位相をずらして発電機のコギングトルクを低減させ、この発電機を駆動する駆動手段を小型化している。
The magnet generator has a rotor configured by arranging a plurality of N-pole and S-pole permanent magnets alternately in the circumferential direction, and a stator configured by arranging a plurality of poles wound with windings in the circumferential direction. is doing. For example, when the rotor rotates by receiving a rotational driving force from an engine or the like, a magnetic field generated by an N-pole permanent magnet and a magnetic field generated by an S-pole permanent magnet are alternately and alternately opposed to a plurality of poles. As a result, AC voltage is generated in the winding wound around the plurality of poles.
For example, in the generator of Patent Document 1, in a plurality of N-pole and S-pole magnets provided on the rotor, a first magnetic pole portion whose circumferential length is set to a first angle, and a circumferential length Forms a second magnetic pole portion set at a second angle. Further, in the stator, stator teeth equipped with a power generation coil are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Thereby, the phase of the cogging torque generated between each tooth and the magnetic pole is shifted to reduce the cogging torque of the generator, and the driving means for driving the generator is miniaturized.

また、例えば、特許文献2の3相磁石発電機においては、発電コイルを巻いたステータのティース数と、ロータに固定した永久磁石の磁極数とを異ならせることにより、同一相電圧を形成する複数のティースの誘起電圧が同一極性でかつ位相がずれるようにしている。これにより、エンジンによる駆動トルクを減らして、エンジンの小型化を可能にしている。なお、ロータにおける複数の永久磁石の周方向長さ(中心間ピッチ)、及びステータにおける複数のティースの中心間ピッチは、いずれも等間隔にしている。   Further, for example, in the three-phase magnet generator disclosed in Patent Document 2, a plurality of the same-phase voltages are formed by making the number of teeth of the stator wound with the power generation coil different from the number of magnetic poles of the permanent magnet fixed to the rotor. These teeth have the same polarity and are out of phase. Thereby, the driving torque by the engine is reduced, and the engine can be downsized. Note that the circumferential lengths (inter-center pitches) of the plurality of permanent magnets in the rotor and the inter-center pitches of the plurality of teeth in the stator are all equally spaced.

しかしながら、特許文献1、2においては、発電機に生ずるコギングトルクを低減させて、回転駆動力を低減させるために、ステータにおける複数のポール(又はティース)の中心間ピッチ(位相)を異ならせた工夫はなされていない。そのため、ロータの回転駆動力を効果的に低減させるためには十分ではない。   However, in Patent Documents 1 and 2, in order to reduce the cogging torque generated in the generator and reduce the rotational driving force, the pitch (phase) between the centers of a plurality of poles (or teeth) in the stator is varied. There is no ingenuity. Therefore, it is not sufficient for effectively reducing the rotational driving force of the rotor.

特開2003−134769号公報JP 2003-134769 A 特開2001−112226号公報JP 2001-112226 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ロータを回転させるために要する回転駆動力を効果的に低減させることができる単相磁石式発電機を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a single-phase magnet generator that can effectively reduce the rotational driving force required to rotate the rotor. .

本発明は、N極の永久磁石とS極の永久磁石とを周方向に交互に複数配列してなるロータと、巻線を巻回した巻線ポールを周方向に複数配列してなるステータとを有し、
上記複数の巻線ポールに対して、上記N極の永久磁石と上記S極の永久磁石とが交互に対向配置されることによって、単相交流の発電を行うよう構成した単相磁石式発電機において、
上記N極の永久磁石と上記S極の永久磁石とは、周方向に同じ中心間ピッチで配列してあり、
上記複数の巻線ポールを周方向に配列する中心間ピッチは、いずれかの巻線ポール間の中心間ピッチと、他の巻線ポール間の中心間ピッチとが互いに異なることを特徴とする単相磁石式発電機にある(請求項1)。
The present invention relates to a rotor in which a plurality of N-pole permanent magnets and S-pole permanent magnets are alternately arranged in the circumferential direction, and a stator in which a plurality of winding poles around which windings are wound are arranged in the circumferential direction. Have
A single-phase magnet generator configured to generate single-phase AC power by alternately arranging the N-pole permanent magnets and the S-pole permanent magnets with respect to the plurality of winding poles. In
The N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet are arranged at the same center-to-center pitch in the circumferential direction,
The pitch between the centers in which the plurality of winding poles are arranged in the circumferential direction is a single pitch characterized in that the pitch between the centers of any of the winding poles and the pitch between the centers of the other winding poles are different from each other. It exists in a phase magnet type generator (Claim 1).

本発明の単相磁石式発電機は、ステータを構成する複数の巻線ポールの配列状態に工夫を行っている。
具体的には、本発明においては、ロータを構成する複数の永久磁石を、周方向に同じ中心間ピッチ(中心間角度)で配列しているのに対して、ステータを構成する複数の巻線ポールは、いずれかの巻線ポール間の中心間ピッチと、他の巻線ポール間の中心間ピッチとが互いに異なる状態に配列している。
The single-phase magnet generator according to the present invention is devised in the arrangement state of a plurality of winding poles constituting the stator.
Specifically, in the present invention, a plurality of permanent magnets constituting the rotor are arranged at the same center-to-center pitch (inter-center angle) in the circumferential direction, whereas a plurality of windings constituting the stator are arranged. The poles are arranged such that the center-to-center pitch between any of the winding poles and the center-to-center pitch between the other winding poles are different from each other.

これにより、単相磁石式発電機におけるロータを回転駆動する際には、いずれかの巻線ポールの周方向中心位置と永久磁石の周方向中心位置とが一致するタイミングと、他の巻線ポールの周方向中心位置と永久磁石の周方向中心位置とが一致するタイミングとをずらすことができる。そのため、巻線ポールが永久磁石による磁気吸引力を受けることによって発生するロータの回転を邪魔するトルクであるコギングトルクを分散させ低減させることができる。   As a result, when the rotor of a single-phase magnet generator is driven to rotate, the timing at which the circumferential center position of one of the winding poles matches the circumferential center position of the permanent magnet, and the other winding pole It is possible to shift the timing at which the center position in the circumferential direction coincides with the center position in the circumferential direction of the permanent magnet. Therefore, it is possible to disperse and reduce the cogging torque that is the torque that hinders the rotation of the rotor, which is generated when the winding pole receives the magnetic attraction force by the permanent magnet.

それ故、本発明の単相磁石式発電機によれば、ロータを回転させるために要する回転駆動力を効果的に低減させることができる。   Therefore, according to the single-phase magnet generator of the present invention, the rotational driving force required for rotating the rotor can be effectively reduced.

上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記単相磁石式発電機は、ステータの外周側にロータを配置してなるアウターロータタイプとすることができる。この場合には、ステータの内周側にロータを配置してなるインナーロータタイプと比べて、ロータを駆動するトルクが大きくなるため、上記いずれかの巻線ポール間の中心間ピッチを他の巻線ポール間の中心間ピッチと異ならせたことによる作用効果を、一層顕著に得ることができる。
なお、上記単相磁石式発電機は、ステータの内周側にロータを配置してなるインナーロータタイプとすることも可能である。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the single-phase magnet generator can be an outer rotor type in which a rotor is disposed on the outer peripheral side of the stator. In this case, the torque for driving the rotor is larger than that of the inner rotor type in which the rotor is arranged on the inner peripheral side of the stator. The effect obtained by making the pitch different from the center-to-center pitch between the line poles can be obtained more remarkably.
Note that the single-phase magnet generator may be an inner rotor type in which a rotor is disposed on the inner peripheral side of the stator.

また、上記複数の巻線ポールのうちのいずれかである同位相ポールの位相が、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致した状態において、上記同位相ポール以外の他の巻線ポールには、上記N極又はS極の永久磁石の位相に対して、周方向一方側に位相がずれた位相進みポールと、上記N極又はS極の永久磁石の位相に対して、周方向他方側に位相がずれた位相遅れポールとを含めることが好ましい(請求項2)。
この場合には、同位相ポールに対して、位相進みポールと位相遅れポールとを形成したことにより、コギングトルクをより低減させて、ロータを回転させるために要する回転駆動力をより効果的に低減させることができる。
なお、位相進みポール及び位相遅れポールの位相のずれ量は、複数の永久磁石における中心間ピッチ(中心間角度)よりも小さな角度の範囲内で決定する。
In addition, in the state where the phase of the same-phase pole that is one of the plurality of winding poles matches the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet, the other winding poles other than the same-phase pole Includes a phase advance pole whose phase is shifted to one side in the circumferential direction with respect to the phase of the N pole or S pole permanent magnet, and the other side in the circumferential direction with respect to the phase of the N pole or S pole permanent magnet. It is preferable to include a phase delay pole whose phase is shifted to the side.
In this case, by forming a phase advance pole and a phase delay pole with respect to the same phase pole, the cogging torque is further reduced, and the rotational driving force required to rotate the rotor is more effectively reduced. Can be made.
The amount of phase shift between the phase advance pole and the phase delay pole is determined within a range of angles smaller than the center-to-center pitch (inter-center angle) of the plurality of permanent magnets.

また、同位相ポールの位相がN極又はS極の永久磁石の位相と一致した状態とは、同位相ポールの周方向中心位置が、N極又はS極の永久磁石の周方向中心位置と一致した状態のことをいう。また、位相進みポールの位相がN極又はS極の永久磁石の位相に対して周方向一方側にずれた状態とは、位相進みポールの周方向中心位置が、N極又はS極の永久磁石の周方向中心位置よりも周方向一方側にずれた状態のことをいう。また、位相遅れポールの位相がN極又はS極の永久磁石の位相に対して周方向他方側にずれた状態とは、位相遅れポールの周方向中心位置が、N極又はS極の永久磁石の周方向中心位置よりも周方向他方側にずれた状態のことをいう。   In addition, the state where the phase of the in-phase pole coincides with the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet means that the circumferential center position of the in-phase pole coincides with the circumferential center position of the N-pole or S-pole permanent magnet. It means the state that was done. The state where the phase of the phase advance pole is shifted to one side in the circumferential direction with respect to the phase of the N pole or S pole permanent magnet means that the center position in the circumferential direction of the phase advance pole is an N pole or S pole permanent magnet. It is in a state shifted to one side in the circumferential direction from the circumferential center position. Further, the state where the phase of the phase delay pole is shifted to the other side in the circumferential direction with respect to the phase of the N pole or S pole permanent magnet means that the center position in the circumferential direction of the phase delay pole is an N pole or S pole permanent magnet. This means a state shifted from the circumferential center position to the other circumferential side.

また、上記ステータには、上記巻線ポール以外にも、上記巻線の巻回数を低減させた又は上記巻線の巻回を行っていない巻線低減ポールを配列し、上記巻線ポールの数と上記巻線低減ポールの数とを合わせた合計ポール数は、上記N極の永久磁石の数と上記S極の永久磁石の数とを合わせた上記ロータの極数と同じにすることが好ましい(請求項3)。
この場合には、巻線低減ポールを設けることにより、いずれかの巻線ポール間の中心間ピッチを他の巻線ポール間の中心間ピッチと異ならせたことによって生じる線積率(ステータにおいて巻線が占める割合)の低下を抑制することができる。
In addition to the winding poles, the stator includes a winding reduction pole in which the number of turns of the winding is reduced or the winding is not wound. And the number of winding reduction poles, the total number of poles is preferably the same as the number of poles of the rotor including the number of N-pole permanent magnets and the number of S-pole permanent magnets. (Claim 3).
In this case, by providing a winding reduction pole, the line area ratio (winding in the stator) caused by making the center pitch between any of the winding poles different from the center pitch between the other winding poles. A decrease in the ratio of the line) can be suppressed.

また、上記複数の巻線ポールのうちのいずれかである同位相ポールの位相が、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致した状態において、上記巻線低減ポールの位相は、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致していることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記位相進みポール及び位相遅れポールを配置したことによる巻線スペースの減少を、巻線低減ポールにおいて補うことができる。
Further, in a state where the phase of the same-phase pole that is one of the plurality of winding poles matches the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet, the phase of the winding reduction pole is N It is preferable that the phase of the pole or south pole of the permanent magnet matches.
In this case, a reduction in winding space due to the arrangement of the phase advance pole and the phase delay pole can be compensated for in the winding reduction pole.

また、上記同位相ポールに対する周方向一方側に上記位相進みポール及び上記巻線低減ポールを順次隣接させると共に、当該同位相ポールに対する周方向他方側に上記位相遅れポール及び上記巻線低減ポールを順次隣接させたポール組を、上記ステータに1組又は複数組配列することができる(請求項5)。
この場合には、各ポールの配列が適切であり、上記位相進みポール及び位相遅れポールを配置したことによる巻線スペースの減少を巻線低減ポールにおいて補い、ステータにおける巻線の線積率を、巻線ポールの位相ずれがないステータにおける巻線の線積率に可能な限り近づけることができる。
In addition, the phase advance pole and the winding reduction pole are sequentially adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the same phase pole, and the phase delay pole and the winding reduction pole are sequentially provided on the other side in the circumferential direction with respect to the same phase pole. One or a plurality of adjacent pole groups can be arranged on the stator.
In this case, the arrangement of each pole is appropriate, the reduction of the winding space due to the arrangement of the phase advance pole and the phase delay pole is compensated in the winding reduction pole, the line area ratio of the winding in the stator is It is possible to make it as close as possible to the line area ratio of the winding in the stator where there is no phase shift of the winding pole.

また、上記同位相ポールの配列数と、上記位相進みポールの配列数と、上記位相遅れポールの配列数と、上記巻線低減ポールの配列数とは同じにすることが好ましい(請求項6)。
この場合には、ステータにおける巻線の線積率を、巻線ポールの位相ずれがないステータにおける巻線の線積率に可能な限り近づけることができる。
Preferably, the number of the in-phase poles, the number of the phase advance poles, the number of the phase lag poles, and the number of the winding reduction poles are the same. .
In this case, the line area ratio of the windings in the stator can be as close as possible to the line area ratio of the windings in the stator with no phase shift of the winding poles.

また、上記同位相ポール、上記位相進みポール、上記位相遅れポール及び上記巻線低減ポールは、上記ステータの周方向一方側から他方側に向けて、上記巻線低減ポール、上記位相進みポール、上記同位相ポール、上記位相遅れポールの順序で繰り返し配列することが好ましい(請求項7)。
この場合には、同位相ポール、位相進みポール、位相遅れポール及び巻線低減ポールの配列順序が適切であり、ステータにおける巻線の線積率を、巻線ポールの位相ずれがないステータにおける巻線の線積率と同等にすることができる。
Further, the in-phase pole, the phase advance pole, the phase delay pole, and the winding reduction pole are arranged such that the winding reduction pole, the phase advance pole, It is preferable to repeatedly arrange the same phase pole and the phase delay pole in this order.
In this case, the arrangement order of the in-phase pole, the phase advance pole, the phase delay pole, and the winding reduction pole is appropriate, and the line area ratio of the winding in the stator is determined by the winding in the stator without the phase deviation of the winding pole. It can be equivalent to the line product ratio of the line.

また、上記同位相ポールを複数個配列した中に、上記巻線低減ポールに対する周方向一方側に上記位相遅れポールを隣接させると共に当該巻線低減ポールに対する周方向他方側に上記位相進みポールを隣接させたポール組を、1組又は複数組配列して、上記ステータを形成することもできる(請求項8)。
この場合にも、各ポールの配列が適切であり、位相進みポール及び位相遅れポールを配置したことによる巻線スペースの減少を巻線低減ポールにおいて補うことができる。
Further, in the arrangement of a plurality of the same phase poles, the phase delay pole is adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the winding reduction pole and the phase advance pole is adjacent to the other side in the circumferential direction with respect to the winding reduction pole. The stator may be formed by arranging one or a plurality of the set of poles.
Also in this case, the arrangement of the respective poles is appropriate, and the reduction of the winding space due to the arrangement of the phase advance pole and the phase delay pole can be compensated in the winding reduction pole.

以下に、本発明の単相磁石式発電機にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例の単相磁石式発電機1は、図1、図2に示すごとく、N極の永久磁石22NとS極の永久磁石22Sとを周方向Cに交互に複数配列してなるロータ2と、巻線6を巻回した巻線ポール4を周方向Cに複数配列してなるステータ3とを有している。単相磁石式発電機1は、複数の巻線ポール4に対して、N極の永久磁石22NとS極の永久磁石22Sとが交互に対向配置されることによって、単相交流の発電を行うよう構成されている。
図2に示すごとく、ロータ2においては、N極の永久磁石22NとS極の永久磁石22Sとは、周方向Cに同じ中心間ピッチ(中心間角度)Pで配列してある。ステータ3においては、複数の巻線ポール4を周方向Cに配列する中心間ピッチは、いずれかの巻線ポール4間の中心間ピッチQと、他の巻線ポール4間の中心間ピッチQとが互いに異ならせてある。
Embodiments of the single-phase magnet generator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, the single-phase magnet generator 1 of this example includes a rotor 2 in which a plurality of N-pole permanent magnets 22N and S-pole permanent magnets 22S are alternately arranged in the circumferential direction C. The stator 3 is formed by arranging a plurality of winding poles 4 around which the winding 6 is wound in the circumferential direction C. The single-phase magnet generator 1 generates single-phase AC power by alternately arranging N-pole permanent magnets 22N and S-pole permanent magnets 22S opposite to a plurality of winding poles 4. It is configured as follows.
As shown in FIG. 2, in the rotor 2, the N-pole permanent magnets 22 </ b> N and the S-pole permanent magnets 22 </ b> S are arranged at the same center-to-center pitch (inter-center angle) P in the circumferential direction C. In the stator 3, the center-to-center pitch at which the plurality of winding poles 4 are arranged in the circumferential direction C is the center-to-center pitch Q between any of the winding poles 4 and the center-to-center pitch Q between the other winding poles 4. Are different from each other.

以下に、本例の単相磁石式発電機1につき、図1〜図4を参照して詳説する。
図1に示すごとく、本例の単相磁石式発電機1は、車両(本例では二輪車)のエンジンのクランクシャフト7の回転を受けて発電を行うものであり、発電を行った電力によりバッテリーの充電、ランプ類の点灯等を行うために用いる。また、本例の単相磁石式発電機1によって発電した電力は、エンジンにおけるシリンダーへ加圧した燃料を供給するための電動式の燃料ポンプを駆動するために用いることができる。
また、本例の単相磁石式発電機1は、ステータ3の外周に対向させてロータ2を回転させるアウターロータタイプのものである。本例のロータ2は、エンジンのクランクシャフト7に連結されている。また、ステータ3は、エンジン等に取り付けるハウジング10に固定されている。
Below, it demonstrates in full detail with reference to FIGS. 1-4 about the single phase magnet type generator 1 of this example.
As shown in FIG. 1, the single-phase magnet generator 1 of this example generates power by receiving the rotation of the crankshaft 7 of the engine of a vehicle (two-wheeled vehicle in this example). It is used to charge the battery and turn on the lamps. The electric power generated by the single-phase magnet generator 1 of this example can be used to drive an electric fuel pump for supplying pressurized fuel to a cylinder in the engine.
The single-phase magnet generator 1 of this example is of an outer rotor type that rotates the rotor 2 so as to face the outer periphery of the stator 3. The rotor 2 of this example is connected to the crankshaft 7 of the engine. The stator 3 is fixed to a housing 10 attached to an engine or the like.

図2に示すごとく、ロータ2は、軟磁性材料からなる円筒状ヨーク21の内周側に、N極の永久磁石22NとS極の永久磁石22Sとを同じ数だけ、交互に繰り返し配列して構成されている。本例のロータ2の極数は、16極であり、本例のロータ2は、N極の永久磁石22NとS極の永久磁石22Sとを交互に合計8個ずつ配列してなる。なお、ロータ2の極数は、16極以外にも、例えば、8極、12極、14極、18極とすることができる。   As shown in FIG. 2, the rotor 2 has N pole permanent magnets 22N and S pole permanent magnets 22S arranged alternately and repeatedly on the inner peripheral side of a cylindrical yoke 21 made of a soft magnetic material. It is configured. The number of poles of the rotor 2 of this example is 16 poles, and the rotor 2 of this example is formed by alternately arranging a total of eight N-pole permanent magnets 22N and S-pole permanent magnets 22S. Note that the number of poles of the rotor 2 can be, for example, 8 poles, 12 poles, 14 poles, and 18 poles in addition to 16 poles.

図2、図3に示すごとく、本例のステータ3は、軟磁性材料からなるステータコア30の外周部に形成したティース32に、巻線6を配置して構成されている。ステータコア30は、コア中心部31の外周に、周方向Cに配列した複数のティース32を突出させて形成してある。また、ステータコア30は、鋼板を軸方向に積層して構成することができる。
本例のティース32には、巻線6の巻回を行った巻線ポール4と、巻線6の巻回を行っていない巻線低減ポール5とが形成してある。また、巻線ポール4は、同位相ポール4A、位相進みポール4B又は位相遅れポール4Cによって構成してある。
同位相ポール4Aとは、ロータ2の原位置(基準位置)201において、複数の永久磁石22のうちのいずれかと位相が一致している巻線ポール4をいい、ロータ2の原位置201においては、同位相ポール4Aの周方向中心位置Bといずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aとが一致している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the stator 3 of this example is configured by arranging a winding 6 on a tooth 32 formed on an outer peripheral portion of a stator core 30 made of a soft magnetic material. The stator core 30 is formed by projecting a plurality of teeth 32 arranged in the circumferential direction C on the outer periphery of the core center portion 31. The stator core 30 can be configured by laminating steel plates in the axial direction.
The teeth 32 of this example are formed with a winding pole 4 in which the winding 6 is wound and a winding reduction pole 5 in which the winding 6 is not wound. The winding pole 4 is constituted by an in-phase pole 4A, a phase advance pole 4B, or a phase delay pole 4C.
The same phase pole 4 </ b> A is a winding pole 4 that is in phase with one of the plurality of permanent magnets 22 at the original position (reference position) 201 of the rotor 2, and at the original position 201 of the rotor 2. The circumferential center position B of the in-phase pole 4A coincides with the circumferential center position A of any permanent magnet 22.

同図に示すごとく、位相進みポール4Bとは、ロータ2の原位置201において(同位相ポール4Aの周方向中心位置Bがいずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aと一致した状態において)、その周方向中心位置Bが、いずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aに対して周方向一方側C1にずれている巻線ポール4のことをいう。位相遅れポール4Cとは、ロータ2の原位置201において(同位相ポール4Aの周方向中心位置Bがいずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aと一致した状態において)、その周方向中心位置Bが、いずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aに対して周方向他方側C2にずれている巻線ポール4のことをいう。
位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cは、複数の永久磁石22における中心間ピッチ(中心間角度)Pよりも小さな角度の範囲内で、周方向一方側C1又は周方向他方側C2に位相ずれさせて設けてある。また、本例の位相進みポール4Bの周方向一方側C1への位相進み量と、本例の位相遅れポール4Cの周方向他方側C2への位相遅れ量とは同じにしてある。
As shown in the figure, the phase advance pole 4B is the original position 201 of the rotor 2 (in the state where the circumferential center position B of the same phase pole 4A coincides with the circumferential center position A of any permanent magnet 22). The circumferential pole position 4 refers to the winding pole 4 that is shifted to the circumferential one side C1 with respect to the circumferential center position A of any permanent magnet 22. The phase delay pole 4C is the center position in the circumferential direction at the original position 201 of the rotor 2 (when the circumferential center position B of the same phase pole 4A coincides with the circumferential center position A of any permanent magnet 22). B refers to the winding pole 4 that is shifted to the other circumferential side C2 with respect to the circumferential center position A of any permanent magnet 22.
The phase advance pole 4 </ b> B and the phase delay pole 4 </ b> C are phase-shifted to the circumferential one side C <b> 1 or the circumferential direction other side C <b> 2 within an angle range smaller than the center-to-center pitch (inter-center angle) P of the plurality of permanent magnets 22. It is provided. In addition, the phase advance amount of the phase advance pole 4B of this example to the circumferential direction one side C1 is the same as the phase delay amount of the phase delay pole 4C of this example to the circumferential direction other side C2.

巻線低減ポール5は、同位相ポール4Aと同位相に形成してあり、ロータ2の原位置201において(同位相ポール4Aの周方向中心位置Bがいずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aと一致した状態において)、その周方向中心位置Bが、いずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aに対して一致している。
本例の巻線ポール4の数と巻線低減ポール5の数とを合わせた合計ポール数は、N極の永久磁石22Nの数とS極の永久磁石22Sの数とを合わせたロータ2の極数と同じになっている。
The winding reduction pole 5 is formed in the same phase as the in-phase pole 4A, and the original position 201 of the rotor 2 (the circumferential center position B of the in-phase pole 4A is the circumferential center position of any permanent magnet 22). The center position B in the circumferential direction coincides with the center position A in the circumferential direction of one of the permanent magnets 22.
In this example, the total number of poles combined with the number of winding poles 4 and the number of winding reduction poles 5 is that of the rotor 2 combined with the number of N-pole permanent magnets 22N and the number of S-pole permanent magnets 22S. It is the same as the number of poles.

本例のステータ3においては、同位相ポール4Aの配列数と、位相進みポール4Bの配列数と、位相遅れポール4Cの配列数と、巻線低減ポール5の配列数とが同じになっている。
本例の巻線ポール4のすべて、すなわち、すべての同位相ポール4Aと、位相進みポール4Bと、位相遅れポール4Cとは、巻線6の巻回数がほぼ同じであり、周方向Cの幅が同じになっている。また、ステータ3における各巻線ポール4には、絶縁被膜を有する一本の連続する電線(エナメル線等)61を各巻線ポール4に順次巻回して、巻線6が形成してある。
また、図3に示すごとく、本例の同位相ポール4A、位相進みポール4B、位相遅れポール4C及び巻線低減ポール5は、ステータ3の周方向一方側C1から他方側C2に向けて、巻線低減ポール5、位相進みポール4B、同位相ポール4A、位相遅れポール4Cの順序で繰り返し配列してある。
In the stator 3 of this example, the number of in-phase poles 4A, the number of phase advance poles 4B, the number of phase delay poles 4C, and the number of winding reduction poles 5 are the same. .
All of the winding poles 4 in this example, that is, all the in-phase poles 4A, the phase advance pole 4B, and the phase delay pole 4C have substantially the same number of turns of the winding 6, and the width in the circumferential direction C. Are the same. Each winding pole 4 in the stator 3 is formed with a winding 6 by sequentially winding a single continuous electric wire (enameled wire or the like) 61 having an insulating coating around each winding pole 4.
Further, as shown in FIG. 3, the in-phase pole 4A, the phase advance pole 4B, the phase delay pole 4C, and the winding reduction pole 5 of this example are wound from the circumferential direction one side C1 of the stator 3 toward the other side C2. The line reduction pole 5, the phase advance pole 4B, the same phase pole 4A, and the phase delay pole 4C are repeatedly arranged in this order.

これにより、同位相ポール4Aに対する周方向一方側C1には、位相進みポール4Bが隣接し、同位相ポール4Aに対する周方向他方側C2には、位相遅れポール4Cが隣接する。また、位相進みポール4Bの周方向一方側C1、及び位相遅れポール4Cの周方向他方側C2には、巻線低減ポール5が隣接する。
そして、位相進みポール4Bの周方向一方側C1に巻線低減ポール5が隣接することにより、位相進みポール4Bの位相の進みによる巻線スペースの減少を、巻線低減ポール5において緩和することができ、位相進みポール4Bの位相変更による巻線線積率の低減を抑制することができる。また、同様に、位相遅れポール4Cの周方向他方側C2に巻線低減ポール5が隣接することにより、位相遅れポール4Cの位相の遅れによる巻線スペース減少を、巻線低減ポール5において緩和することができ、位相遅れポール4Cの位相変更による巻線線積率の低減を抑制することができる。
Thereby, the phase advance pole 4B is adjacent to the circumferential one side C1 with respect to the same phase pole 4A, and the phase delay pole 4C is adjacent to the circumferential other side C2 with respect to the same phase pole 4A. Further, the winding reduction pole 5 is adjacent to the circumferential direction one side C1 of the phase advance pole 4B and the circumferential direction other side C2 of the phase delay pole 4C.
The winding reduction pole 5 is adjacent to the circumferential one side C1 of the phase advance pole 4B, so that the reduction of the winding space due to the phase advance of the phase advance pole 4B can be mitigated in the winding reduction pole 5. It is possible to suppress a reduction in the winding line product ratio due to the phase change of the phase advance pole 4B. Similarly, the winding reduction pole 5 is adjacent to the other circumferential side C2 of the phase delay pole 4C, thereby reducing the winding space reduction due to the phase delay of the phase delay pole 4C in the winding reduction pole 5. It is possible to suppress a reduction in the winding line product ratio due to the phase change of the phase delay pole 4C.

また、本例のステータ3は、4種類のポール4A、4B、4C、5を4回繰り返して、合計ポール数は、ロータ2の極数と同じ16極になっている。
また、標準のステータにおいては、隣接するポールにおける巻線6の巻き方向が交互に異なる。本例のステータ3においては、巻線低減ポール5には巻線6を行っていないことにより、同位相ポール4Aと、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cとの巻線6の巻き方向が互いに異なっている。すなわち、同位相ポール4Aを左巻き状態(反時計回りに巻回しながら前進する状態)に形成するときには、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cは右巻き状態(時計回りに巻回しながら前進する状態)に形成する。なお、図2、図3には、巻線6の巻き状態を矢印によって示す(図2においては巻線6の巻き状態は一部のみ示した)。
Further, the stator 3 of this example repeats four types of poles 4A, 4B, 4C, and 5 four times, and the total number of poles is 16 poles, which is the same as the pole number of the rotor 2.
In the standard stator, the winding directions of the windings 6 in adjacent poles are alternately different. In the stator 3 of this example, since the winding 6 is not applied to the winding reduction pole 5, the winding directions of the winding 6 of the in-phase pole 4A, the phase advance pole 4B, and the phase delay pole 4C are mutually different. Is different. That is, when the in-phase pole 4A is formed in a left-handed state (a state in which it advances while being wound counterclockwise), the phase advance pole 4B and the phase delay pole 4C are in a right-handed state (a state in which the phase advance pole 4A is advanced in a clockwise direction). To form. 2 and 3, the winding state of the winding 6 is indicated by an arrow (in FIG. 2, only a part of the winding state of the winding 6 is shown).

また、図2、図3に示すごとく、同位相ポール4A、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cを構成するティース32の外周先端部には、永久磁石22と対向するティース鍔部33が形成してある。同位相ポール4Aのティース鍔部33Aは、周方向一方側C1及び他方側C2に対してほぼ均等な長さに形成してある。位相進みポール4Bのティース鍔部33Bは、位相進みポール4Bのティース32の位相進み量を緩和するために、このティース32に対して周方向他方側(位相遅れ側)C2にずれた位置に設けてある。位相遅れポール4Cのティース鍔部33Cは、位相遅れポール4Cのティース32の位相遅れ量を緩和するために、このティース32に対して周方向一方側(位相進み側)C1にずれた位置に設けてある。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, a tooth flange 33 facing the permanent magnet 22 is formed at the outer peripheral tip of the teeth 32 constituting the same phase pole 4A, phase advance pole 4B and phase delay pole 4C. It is. The teeth flange portion 33A of the same phase pole 4A is formed to have a substantially uniform length with respect to the circumferential side one side C1 and the other side C2. The teeth flange 33B of the phase advance pole 4B is provided at a position shifted to the other circumferential side (phase delay side) C2 with respect to the tooth 32 in order to reduce the phase advance amount of the tooth 32 of the phase advance pole 4B. It is. The teeth flange 33C of the phase delay pole 4C is provided at a position shifted to one side (phase advance side) C1 in the circumferential direction with respect to the teeth 32 in order to reduce the phase delay amount of the tooth 32 of the phase delay pole 4C. It is.

このように、位相進みポール4Bのティース鍔部33Bを周方向他方側(位相遅れ側)C2にずらして形成し、位相遅れポール4Cのティース鍔部33Cを周方向一方側(位相進み側)C1にずらして形成することにより、各ポール4B、4Cの位相をずらしたことで発生する永久磁石22間の短絡磁束が生ずることを防止することができ、ステータ3の極ピッチ(各ポール4A、4B、4C、5間における中心間ピッチQ)をずらすことができる。また、位相進みポール4Bにおけるティース鍔部33B及び位相遅れポール4Cにおけるティース鍔部33Cの周方向Cの形成位置をずらすことにより、巻線ポール4が永久磁石22による磁気吸引力を受けるタイミングを調整することもできる。   In this way, the teeth flange portion 33B of the phase advance pole 4B is formed to be shifted to the other circumferential side (phase delay side) C2, and the teeth flange portion 33C of the phase delay pole 4C is shifted to the one circumferential side (phase advance side) C1. Therefore, it is possible to prevent a short-circuit magnetic flux between the permanent magnets 22 generated by shifting the phases of the poles 4B and 4C, and to prevent the pole pitch of the stator 3 (the poles 4A and 4B). 4C, the pitch Q between the centers can be shifted. Further, the timing at which the winding pole 4 receives the magnetic attraction force by the permanent magnet 22 is adjusted by shifting the formation positions of the teeth flange portion 33B in the phase advance pole 4B and the teeth flange portion 33C in the phase delay pole 4C in the circumferential direction C. You can also

本例において、単相磁石式発電機1におけるロータ2を回転駆動する際には、同位相ポール4A及び巻線低減ポール5の周方向中心位置Bといずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aとが一致するタイミングと、位相進みポール4Bの周方向中心位置Bといずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aとが一致するタイミングと、位相遅れポール4Cの周方向中心位置Bといずれかの永久磁石22の周方向中心位置Aとが一致するタイミングとをずらすことができる。そのため、巻線ポール4が永久磁石22による磁気吸引力を受けることによって発生するロータ2の回転を邪魔するトルクであるコギングトルクを低減させることができる。   In this example, when the rotor 2 in the single-phase magnet generator 1 is rotationally driven, the circumferential center position B of the same-phase pole 4A and the winding reduction pole 5 and the circumferential center position of any permanent magnet 22 The timing when A coincides with the timing when the circumferential center position B of the phase advance pole 4B coincides with the circumferential center position A of any permanent magnet 22, and the circumferential center position B of the phase delay pole 4C. The timing at which the circumferential center position A of the permanent magnet 22 coincides can be shifted. Therefore, it is possible to reduce the cogging torque that is the torque that hinders the rotation of the rotor 2 that is generated when the winding pole 4 receives the magnetic attractive force by the permanent magnet 22.

また、ステータ3の周方向一方側C1から他方側C2に向けて、巻線低減ポール5、位相進みポール4B、同位相ポール4A、位相遅れポール4Cの順序で繰り返し配列したことにより、ステータ3における巻線6の線積率を、巻線ポール4の位相ずれがないステータ3における巻線6の線積率と同等にすることができる。すなわち、巻線低減ポール5、位相進みポール4B、同位相ポール4A、位相遅れポール4Cの配列による巻線スペースを、従来の同位相ポールのみが周方向に4つ並ぶ場合と同等にすることができる。   Further, since the winding reduction pole 5, the phase advance pole 4B, the same phase pole 4A, and the phase delay pole 4C are repeatedly arranged in this order from the circumferential side one side C1 to the other side C2 of the stator 3, The line area ratio of the winding 6 can be made equal to the line area ratio of the winding 6 in the stator 3 with no phase shift of the winding pole 4. That is, the winding space by the arrangement of the winding reduction pole 5, the phase advance pole 4B, the same phase pole 4A, and the phase delay pole 4C is made equal to the case where only four conventional same phase poles are arranged in the circumferential direction. it can.

それ故、本例の単相磁石式発電機1によれば、ステータ3における線積率が低下することを防止して、ロータ2を回転させるために要する回転駆動力を効果的に低減させることができる。   Therefore, according to the single-phase magnet generator 1 of this example, it is possible to effectively reduce the rotational driving force required to rotate the rotor 2 by preventing the line area ratio in the stator 3 from decreasing. Can do.

また、巻線ポール4を、同位相ポール4Aだけでなく、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cを混在させて形成したことにより、ステータ3における巻線6から取り出す交流電圧の波形の位相をずらすことができる。
図4は、横軸に時間をとり、縦軸に各巻線ポール4A、4B、4Cにおける巻線6の両端に発生した電圧をとって、各巻線ポール4A、4B、4Cにおける巻線6の両端に発生した交流電圧V1、V2、V3の位相のずれを示すグラフである(図3参照)。図4に示すごとく、同位相ポール4Aにおける巻線6の両端に生じる交流電圧V1の波形に対して、位相進みポール4Bにおける巻線6の両端に生じる交流電圧V2の波形の位相を進めることができ、位相遅れポール4Cにおける巻線6の両端に生じる交流電圧V3の波形の位相を遅らせることができる。
Further, the winding pole 4 is formed by mixing not only the in-phase pole 4A but also the phase advance pole 4B and the phase delay pole 4C, thereby shifting the phase of the waveform of the AC voltage extracted from the winding 6 in the stator 3. be able to.
In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage generated at both ends of the winding 6 in each winding pole 4A, 4B, 4C. 4 is a graph showing a phase shift of the AC voltages V1, V2, and V3 generated in (see FIG. 3). As shown in FIG. 4, the phase of the waveform of the AC voltage V2 generated at both ends of the winding 6 in the phase advance pole 4B can be advanced with respect to the waveform of the AC voltage V1 generated at both ends of the winding 6 in the same-phase pole 4A. The phase of the waveform of the AC voltage V3 generated at both ends of the winding 6 in the phase delay pole 4C can be delayed.

そして、本例の単相磁石式発電機1において、全体の巻線ポール4に対して配置した巻線6を構成する電線61の両端611からは、同位相ポール4A、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cの電圧波形を合成した交流電圧として、取り出すことができる。
これにより、16極などの多極ステータでも巻線が可能となり、発電した交流電圧(単相交流電圧)の基本周波数を高めることができることによって、例えばランプ類を点灯させる際には、ランプ類による点灯状態の明暗のサイクルを分散させることができ、点灯状態のちらつきを抑制することができる。
また、本例の単相磁石式発電機1によって発電した交流電圧は、例えば、プラス側の電圧でバッテリーを充電し、マイナス側の電圧でランプ類を点灯させることができる。
And in the single phase magnet type generator 1 of this example, from the both ends 611 of the electric wire 61 which comprises the coil | winding 6 arrange | positioned with respect to the whole winding pole 4, the same phase pole 4A, the phase advance pole 4B, and the phase It can be taken out as an alternating voltage obtained by synthesizing the voltage waveform of the delay pole 4C.
As a result, a multi-pole stator such as 16 poles can be wound, and the fundamental frequency of the generated AC voltage (single-phase AC voltage) can be increased. For example, when lighting the lamps, The light / dark cycle of the lighting state can be dispersed, and flickering of the lighting state can be suppressed.
The AC voltage generated by the single-phase magnet generator 1 of this example can charge the battery with a positive voltage, for example, and can light the lamps with a negative voltage.

(実施例2)
本例は、図5に示すごとく、巻線低減ポール5にも、同位相ポール4A、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cにおける巻線6の巻回数よりも少ない巻回数で巻線6を巻回した例である。
本例においても、上記と同様の順序で巻線ポール4及び巻線低減ポール5が配列してある。そして、本例においては、互いに隣接するポール4、5における巻線6の巻き方向は互いに逆にするため、同位相ポール4A及び巻線低減ポール5が右巻き状態(時計回りに巻回しながら前進する状態)で形成してあるのに対し、位相進みポール4B及び位相遅れポール4Cは左巻き状態(反時計回りに巻回しながら前進する状態)で形成してある。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 5, the winding 6 is wound on the winding reduction pole 5 with a smaller number of turns than the number of turns of the winding 6 in the in-phase pole 4A, the phase advance pole 4B, and the phase delay pole 4C. This is an example of turning.
Also in this example, the winding pole 4 and the winding reduction pole 5 are arranged in the same order as described above. In this example, since the winding directions of the windings 6 in the adjacent poles 4 and 5 are opposite to each other, the in-phase pole 4A and the winding reduction pole 5 are in a right-handed state (forward while winding clockwise). In contrast, the phase advance pole 4B and the phase delay pole 4C are formed in a left-handed state (a state of moving forward while being wound counterclockwise).

また、本例においては、巻線低減ポール5における巻線6は、径方向Rに均一に巻回してある一方、各巻線ポール4(同位相ポール4A、位相進みポール4B、位相遅れポール4C)における巻線6は、隣接する巻線ポール4同士の間に適切な隙間を形成するために、径方向Rの外側に位置する部分ほど巻線6の巻回数を増加させている。
本例においても、その他の単相磁石式発電機1の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
In this example, the winding 6 in the winding reduction pole 5 is uniformly wound in the radial direction R, while each winding pole 4 (in-phase pole 4A, phase advance pole 4B, phase delay pole 4C). In the winding 6, the number of turns of the winding 6 is increased toward the outside in the radial direction R in order to form an appropriate gap between the adjacent winding poles 4.
Also in this example, the configuration of the other single-phase magnet generator 1 is the same as that of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(実施例3)
本例は、図6に示すごとく、複数個の同位相ポール4Aを隣接して配列すると共に、ステータ3の周方向Cの適宜箇所に、位相進みポール4B、位相遅れポール4C及び巻線低減ポール5を配置した例である。
本例においては、巻線ポール4のスペース効率を考慮して、巻線低減ポール5に対する周方向一方側C1に位相遅れポール4Cを隣接させ、巻線低減ポール5に対する周方向他方側C2に位相進みポール4Bを隣接させている。また、本例のステータ3においては、位相進みポール4B、位相遅れポール4C及び巻線低減ポール5の組は、ステータ3における対向位置に、一対に配置し、残りは、同位相ポール4Aとしている。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 6, a plurality of in-phase poles 4A are arranged adjacent to each other, and a phase advance pole 4B, a phase delay pole 4C, and a winding reduction pole are arranged at appropriate positions in the circumferential direction C of the stator 3. 5 is an example.
In this example, in consideration of the space efficiency of the winding pole 4, the phase delay pole 4C is adjacent to the circumferential one side C1 with respect to the winding reduction pole 5, and the phase is placed on the circumferential other side C2 with respect to the winding reduction pole 5. The advance pole 4B is made adjacent. Further, in the stator 3 of this example, the pair of the phase advance pole 4B, the phase delay pole 4C, and the winding reduction pole 5 are arranged in a pair at the opposed positions in the stator 3, and the rest are the same phase pole 4A. .

より具体的には、5つの同位相ポール4Aが互いに隣接して、ステータ3における対向位置にそれぞれ配置してあり、それらの間に、位相進みポール4B、位相遅れポール4C及び巻線低減ポール5の組が、ステータ3における対向位置にそれぞれ配置してある。そして、ロータ2の極数は16極であり、ステータ3における巻線ポール4及び巻線低減ポール5の合計ポール数も16極である。
なお、本例の巻線低減ポール5には、巻線6を巻回しなかったが、巻線低減ポール5には、巻線ポール4よりも少ない巻回数で巻線6を巻回することもできる。
本例においても、その他の単相磁石式発電機1の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
More specifically, five in-phase poles 4A are arranged adjacent to each other at opposing positions in the stator 3, and a phase advance pole 4B, a phase delay pole 4C, and a winding reduction pole 5 are interposed therebetween. Are arranged at opposing positions in the stator 3. The number of poles of the rotor 2 is 16, and the total number of poles of the winding pole 4 and the winding reduction pole 5 in the stator 3 is also 16 poles.
Although the winding 6 is not wound around the winding reduction pole 5 of this example, the winding 6 may be wound around the winding reduction pole 5 with fewer turns than the winding pole 4. it can.
Also in this example, the configuration of the other single-phase magnet generator 1 is the same as that of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

実施例1における、単相磁石式発電機を、側方から見た状態で示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the single phase magnet type generator in Example 1 in the state seen from the side. 実施例1における、単相磁石式発電機を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the single phase magnet type generator in Example 1 in the state seen from the axial direction. 実施例1における、単相磁石式発電機の一部を、軸方向から見た状態で拡大して示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which expands and shows a part of single phase magnet type generator in Example 1 in the state seen from the axial direction. 実施例1における、横軸に時間をとり、縦軸に各巻線ポールにおける巻線の両端に発生した電圧をとって、各巻線ポールにおける巻線の両端に発生した交流電圧の位相のずれを示すグラフ。In Example 1, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage generated at both ends of the winding in each winding pole, indicating the phase shift of the AC voltage generated at both ends of the winding in each winding pole. Graph. 実施例2における、単相磁石式発電機を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。Sectional explanatory drawing which shows the single phase magnet type generator in Example 2 in the state seen from the axial direction. 実施例3における、単相磁石式発電機を、軸方向から見た状態で示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows the single phase magnet type generator in Example 3 in the state seen from the axial direction.

符号の説明Explanation of symbols

1 単相磁石式発電機
2 ロータ
22N N極の永久磁石
22S S極の永久磁石
3 ステータ
4 巻線ポール
4A 同位相ポール
4B 位相進みポール
4C 位相遅れポール
5 巻線低減ポール
6 巻線
C 周方向
C1 周方向一方側
C2 周方向他方側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Single phase magnet type generator 2 Rotor 22N N pole permanent magnet 22S S pole permanent magnet 3 Stator 4 Winding pole 4A In-phase pole 4B Phase advance pole 4C Phase delay pole 5 Winding reduction pole 6 Winding C Circumferential direction C1 circumferential one side C2 circumferential other side

Claims (8)

N極の永久磁石とS極の永久磁石とを周方向に交互に複数配列してなるロータと、巻線を巻回した巻線ポールを周方向に複数配列してなるステータとを有し、
上記複数の巻線ポールに対して、上記N極の永久磁石と上記S極の永久磁石とが交互に対向配置されることによって、単相交流の発電を行うよう構成した単相磁石式発電機において、
上記N極の永久磁石と上記S極の永久磁石とは、周方向に同じ中心間ピッチで配列してあり、
上記複数の巻線ポールを周方向に配列する中心間ピッチは、いずれかの巻線ポール間の中心間ピッチと、他の巻線ポール間の中心間ピッチとが互いに異なることを特徴とする単相磁石式発電機。
A rotor formed by alternately arranging a plurality of N-pole permanent magnets and S-pole permanent magnets in the circumferential direction; and a stator formed by arranging a plurality of winding poles wound with windings in the circumferential direction;
A single-phase magnet generator configured to generate single-phase AC power by alternately arranging the N-pole permanent magnets and the S-pole permanent magnets with respect to the plurality of winding poles. In
The N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet are arranged at the same center-to-center pitch in the circumferential direction,
The pitch between the centers in which the plurality of winding poles are arranged in the circumferential direction is a single pitch characterized in that the pitch between the centers of any of the winding poles and the pitch between the centers of the other winding poles are different from each other. Phase magnet generator.
請求項1において、上記複数の巻線ポールのうちのいずれかである同位相ポールの位相が、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致した状態において、
上記同位相ポール以外の他の巻線ポールには、上記N極又はS極の永久磁石の位相に対して、周方向一方側に位相がずれた位相進みポールと、上記N極又はS極の永久磁石の位相に対して、周方向他方側に位相がずれた位相遅れポールとが含まれることを特徴とする単相磁石式発電機。
In claim 1, in a state where the phase of the same-phase pole that is one of the plurality of winding poles matches the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet,
The winding poles other than the same-phase pole include a phase advance pole whose phase is shifted to one side in the circumferential direction with respect to the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet, and the N-pole or S-pole. A single-phase magnet generator, comprising a phase delay pole whose phase is shifted to the other side in the circumferential direction with respect to the phase of the permanent magnet.
請求項1又は2において、上記ステータには、上記巻線ポール以外にも、上記巻線の巻回数を低減させた又は上記巻線の巻回を行っていない巻線低減ポールが配列してあり、
上記巻線ポールの数と上記巻線低減ポールの数とを合わせた合計ポール数は、上記N極の永久磁石の数と上記S極の永久磁石の数とを合わせた上記ロータの極数と同じであることを特徴とする単相磁石式発電機。
3. The stator according to claim 1, wherein a winding reduction pole in which the number of turns of the winding is reduced or the winding is not wound is arranged in the stator in addition to the winding pole. ,
The total number of poles combined with the number of winding poles and the number of winding reduction poles is the number of poles of the rotor combined with the number of N pole permanent magnets and the number of S pole permanent magnets. A single-phase magnet generator characterized by being the same.
請求項3において、上記複数の巻線ポールのうちのいずれかである同位相ポールの位相が、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致した状態において、上記巻線低減ポールの位相は、上記N極又はS極の永久磁石の位相と一致していることを特徴とする単相磁石式発電機。   In Claim 3, in the state where the phase of the same-phase pole which is one of the plurality of winding poles matches the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet, the phase of the winding reduction pole is A single-phase magnet generator that matches the phase of the N-pole or S-pole permanent magnet. 請求項3又は4において、上記同位相ポールに対する周方向一方側に上記位相進みポール及び上記巻線低減ポールを順次隣接させると共に、当該同位相ポールに対する周方向他方側に上記位相遅れポール及び上記巻線低減ポールを順次隣接させたポール組を、1組又は複数組配列したことを特徴とする単相磁石式発電機。   5. The phase advance pole and the winding reduction pole are sequentially adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the same phase pole, and the phase delay pole and the winding on the other side in the circumferential direction with respect to the same phase pole. A single-phase magnet generator in which one or a plurality of sets of poles in which line-reducing poles are sequentially adjacent are arranged. 請求項3〜5のいずれか一項において、上記同位相ポールの配列数と、上記位相進みポールの配列数と、上記位相遅れポールの配列数と、上記巻線低減ポールの配列数とは同じであることを特徴とする単相磁石式発電機。   6. The number of arrangements of the same phase poles, the number of arrangements of the phase advance poles, the number of arrangements of the phase delay poles, and the number of arrangements of the winding reduction poles according to any one of claims 3 to 5. A single-phase magnet generator characterized by 請求項6において、上記同位相ポール、上記位相進みポール、上記位相遅れポール及び上記巻線低減ポールは、上記ステータの周方向一方側から他方側に向けて、上記巻線低減ポール、上記位相進みポール、上記同位相ポール、上記位相遅れポールの順序で繰り返し配列してあることを特徴とする単相磁石式発電機。   7. The in-phase pole, the phase advance pole, the phase delay pole, and the winding reduction pole according to claim 6, wherein the winding reduction pole, the phase advance are directed from one side in the circumferential direction of the stator to the other side. A single-phase magnet generator, wherein a pole, the same phase pole, and the phase delay pole are repeatedly arranged in this order. 請求項4において、上記同位相ポールを複数個配列した中に、上記巻線低減ポールに対する周方向一方側に上記位相遅れポールを隣接させると共に当該巻線低減ポールに対する周方向他方側に上記位相進みポールを隣接させたポール組を、1組又は複数組配列したことを特徴とする単相磁石式発電機。   5. The plurality of the same-phase poles according to claim 4, wherein the phase-lag pole is adjacent to one side in the circumferential direction with respect to the winding reduction pole and the phase lead to the other side in the circumferential direction with respect to the winding reduction pole. A single-phase magnet generator in which one or a plurality of sets of poles adjacent to each other are arranged.
JP2008019531A 2008-01-30 2008-01-30 Single-phase magnet type generator Pending JP2009183060A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019531A JP2009183060A (en) 2008-01-30 2008-01-30 Single-phase magnet type generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008019531A JP2009183060A (en) 2008-01-30 2008-01-30 Single-phase magnet type generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009183060A true JP2009183060A (en) 2009-08-13

Family

ID=41036585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008019531A Pending JP2009183060A (en) 2008-01-30 2008-01-30 Single-phase magnet type generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009183060A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205501A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki ELECTRICAL ROTATION MACHINE
WO2012137056A2 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotary electric machine and rotary electric machine drive system
US20160164361A1 (en) * 2013-07-09 2016-06-09 Hisayoshi Fukuyanagi Large output, high efficiency, single phase, multi-polar power generator
WO2017124210A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 吉好依轨 Technology for automatically controlling disc generators for wheels

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205501A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki ELECTRICAL ROTATION MACHINE
WO2012137056A2 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Rotary electric machine and rotary electric machine drive system
US20160164361A1 (en) * 2013-07-09 2016-06-09 Hisayoshi Fukuyanagi Large output, high efficiency, single phase, multi-polar power generator
WO2017124210A1 (en) * 2016-01-22 2017-07-27 吉好依轨 Technology for automatically controlling disc generators for wheels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8519590B2 (en) Magneto generator with multiple sets of three-phase windings
JP6913194B2 (en) Rotor and motor with this rotor
US20090302787A1 (en) Induction and switched reluctance motor
WO2013100803A1 (en) Electromagnetic generator
JP2011172301A (en) Motor
JP2009183060A (en) Single-phase magnet type generator
RU2303849C1 (en) Commutatorless permanent-magnet synchronous generator
KR102156869B1 (en) Permanent magnet electrical machine having non-identical polo length
JP2011120429A (en) Magnet-type generator
JP2021529498A (en) Rotating electromechanical with rotor form to reduce torque ripple
JP2005012986A (en) Permanent magnet motor
JP2018026985A (en) Three-phase rotary electric machine for starter generator
JP5363062B2 (en) motor
JP2014087097A (en) Two-phase rotary electric machine
JP4172863B2 (en) 5-phase permanent magnet motor
JP2010081670A (en) Alternating current generator
JP6580182B2 (en) Rotating electric machine
JP7199559B2 (en) Rotating electric machine and its manufacturing method
WO2021019703A1 (en) Three-phase ac generator
JP5869322B2 (en) Generator
US20060267438A1 (en) Rotor winding
JP2012016127A (en) Motor
JP4116631B2 (en) 3-phase AC rotating machine
JP2018023273A (en) Single phase motor
JP3124499B2 (en) Composite three-phase stepping motor and method of driving the same