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JPH0429547A - 車両用交流発電機 - Google Patents

車両用交流発電機

Info

Publication number
JPH0429547A
JPH0429547A JP2133488A JP13348890A JPH0429547A JP H0429547 A JPH0429547 A JP H0429547A JP 2133488 A JP2133488 A JP 2133488A JP 13348890 A JP13348890 A JP 13348890A JP H0429547 A JPH0429547 A JP H0429547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
housing
rotor
stators
stator
outside
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
JP2133488A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Hotta
堀田　利明
Keiichiro Tomoari
伴在　慶一郎
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
Original Assignee
NipponDenso 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 NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP2133488A priority Critical patent/JPH0429547A/ja
Priority to US07/702,908 priority patent/US5177388A/en
Publication of JPH0429547A publication Critical patent/JPH0429547A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明はタンデム型の車両用交流発電機に関す［従東の
技術］ 車両用交流発電機には、増加傾向にある電力需要を賄い
、且つ、車両搭載性の向上を図るために、複数組の固定
子および回転子を設（つて小形化されたタンデム型のも
のがある。
このタンデム型の車両用交流発電機では、複数の回転子
が回転軸の軸方向に（置方され、各回転子の外側には、
各回転子をそれぞれ取り囲むようにして固定子が配され
て、これらの回転子および固定子はハウジング内に収容
されている。
このハウジングには、外部の空気を通過させるための通
気口が軸方向の両端面に形成されていて、回転子が回転
するとき、回転子に備えられた羽根やハウジングの外側
で回転軸に備えられた羽根によって一方の側の通気口か
ら他方の側の通気口へ向かって気流が発生して、内部が
冷却される。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、タンデム型の車両用交流発電機では、複数組の
固定子および回転子が軸方向に（Ｊｌ’ｆｆされるため
、軸方向の通気抵抗が大きくなり、十分な気流が得られ
難いとともに、タンデム型のものは上記のとおり小形化
を図ったものであるため、各固定子に備えられた各固定
子巻線の間に十分な隙間を設けることができない。
このため、ハウジング内部の固定子巻線に発生ずる熱を
外部に十分に放出しにくくなり、特に、気温が高い夏期
等には熱が内部に籠りやすくなり、電力消費が特別多く
必要な場合には、十分な発電能力が得られにくい場合が
考えられる。
本発明は、タンデム型の車両用交流発電機において、大
形化することなく冷却性能の向十、を図ることを目的と
する。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、ハウジング内に回転自在に支持され外周部に
磁極が備えられた回転子と、前記ハウジング内に前記回
転子の軸方向に沿って併置され、それぞれ多相巻線を備
えるとともに前記磁極に対向した歯状鉄心を内側に有す
る複数の固定子とからなる車両用交流発電機において、
前記複数の固定子は少なくとも前記多相巻線を互いに回
転方向にずらして配置されるとともに、前記ハウジング
には、前記複数の固定子間の近傍に前記ハウジングの内
外を連通ずる窓部が設けられたことを技術的手段とする
。
［作用］ 本発明では、回転子の軸方向に併置された各固定子の多
相巻線が互いにずれているため、例えば各固定子が従来
と同じ間隔でハウジング内に配置されているとすると、
各固定子の歯状鉄心に巻き付けられた多相巻線の数件周
部分は、隣り合う固定子の多相巻線の最外周部分とは回
転方向にずれるため、接触しにくくなり、各固定子間に
は回転方向に広がった空間ができる。
また、各固定子の外側のハウジングには、各固定子間の
近傍に窓部が設けられているため、各固定子間に生じた
空間とハウジングの外側とが連通した状態が得られる。
この結果、回転子が駆動され°Ｃ回転すると、車両用交
流発電機の各部に備えられた羽根等によってハウジング
の内外に生じる気流は、窓部を介してハウジングの内外
を容易に移動し、ハウジンク内が冷却される。
［発明の効果］ 本発明では、ハウジング内に併置された各固定子の中間
部分で冷却されるため、発電能力が低下し難くなり、車
両用交流発電機自体の大きさに対して十分大きな発電能
力が得られる。
［実施例］ 次に本発明の車両用交流発電機を実ｈＩ！例に基づいて
説明する。
第１図に示す本実施例のタンデム型のオルタネータ１は
、略円柱形状のハウジング２の内側には、軸受け３．４
によってハウジング２に回転自在に支持されたロータ（
回転子）１０が配され、その外側には、ロータ１０を取
り囲むようにして配された略円筒状の２つのステータ（
固定子）２０．３０が設けられている。
ハウジング２の図示ガ右端面には、ハウジング２の内側
と外側とを連通する通気口２ａ、２ｂが形成されており
、またハウジング２の周面にも、ロータ１０を挟み込む
ようにして複数の開口列５．６が形成されている。
ロータ１０は、図示しないベルトを介してエンジンによ
って回転駆動される回転軸１１が嵌合された２組のロー
タコア１２．１３に界磁コイルとしてのロータコイル１
４．１５が巻かれ、ロータコア１２．１３の外周には、
ロータコア１２．１３にそれぞれ一体に形成された爪状
の磁ｌ１ｆｉ、１２　ａ、１２Ｆ〕、１．３　ａ、１３
ｂが各ロータコア１２．１３に６組ずつ備えられ、ロー
タｌＯの外周に交互に配されている。
ここでは、各ロータコア１２．１３は、磁極１２ａとＦ
ｌｉ極１３ａとが、また磁＆１２ｂと磁極１３ｂとが外
周方向に向かって同一方向を向くように、回転軸１１の
方向に平行移動された位置関係で配置されている。
ロータ１０のロータコア１３の図示右端部には、気流を
発生させるための斜流ファン１６が備えられ、ロータ１
０が回転すると、ロータコア１３の磁極１３ａ、１３ｂ
間の空間には、回転軸１１方向に沿って図示右側から左
側へ向かう気流が発生する。
またロータコア１２の図示右端部には遠心ファン１７が
備えられている。
一方、ステータ２０．３０は、スロット（溝）に相当す
る部分を打ち抜いた板状コアを折り曲げて重ね巻きして
略円筒形状にしたステータコア２１．３１の各スロット
間に歯状鉄心が形成され、各スロットに、ステータコイ
ル２２．３２をそれぞれ配したものである。
本実施例では、ロータ１０の各ロータコア１２．１３の
それぞれ１２個の磁極に対して、それぞれ三相交流が得
られるようにするために、各ステータコア２１．３１に
は、それぞれ３６個のスロットおよび歯状鉄心が形成さ
れていて、各ステータコア２１．３１のスロットには、
三相のステータコイル２２．３２が配されている。
各ステータ２０．３０は、各ステータコイル２２．３２
の配置状態が同じではなく、回転軸１１を中心として互
いに所定の角度だけずらした状態で配置されている。
この結果、各ステータコイル２２．３２の間では、第２
図に示すとおり、隣合った各コイルが接触することなく
、周方向に連続した空間４ｏが形成される。
ここでは、空間４０の各ステータコイル２２．３２間の
幅が適度に確保でき、また、発生する直流電力のリップ
ルを低減するために、各ステータコイル２２．３２に発
生する三相交流の電気角の位相が３０°だけずれるよう
な配置状態として、各ステータ２０．３０は回転軸１１
を中心にして相対角度が５°だけずらして配置されてい
る。
一方、前述のハウジング２においては、この空間４０に
近接した各ステータコイル２２．３２の外側部分の周面
にハウジング２の内外を連通ずる窓列７．８が形成され
ている。
なお、回転軸１１には、ハウジング２の外側部分に、図
示左方向へ向かう気流を発生する外部ファン９が備えら
れている。
以上の構成からなる本実施例のオルタネータ１では、各
ステータコイル２２．３２は、第３図に示すとおり、そ
れぞれＹ結線されて６個のダイオードからなるレフティ
ファイヤ４１．４２によって三相全波整流され、その出
力は車両用バッテリ４３および車両負荷４４へ供給され
るとともに、車両用バッテリ４３の端子電圧に応じてロ
ータコイル１４．１５の通電制御を行って車両用バッテ
リ４３の端子電圧を一定にする電圧調整装置４５に与え
られる。
以上の構成からなるオルタネータ１は、エンジンの起動
に伴ってロータ１０か回転駆動されると、車両負荷４４
に応じた電力が発電される。
このとき、ステータコイル２２とステータコイル３２の
出力電圧波形は、ステータコイル３２はステータコイル
２２に対して電気角で３０°の位相差が与えられている
ため、第４図の実線Ａおよび破線Ｂに示すとおり現れ、
レフティファイヤ４１．４２によってそれぞれ三相全波
整流された合成電圧の波形は、実線Ｃに示すとおり現れ
、この合成電圧波形は、破線りに示ず単一のステータコ
イル２２のみを整流した場合の１独電圧波形と比較して
、最大電圧値と最小電圧値との差が小さくなり、リップ
ル率も成子する。
一方、ロータ１０の回転に伴って、斜流ファン１６、遠
心ファン１７および外部ファン９によってそれぞれ気流
が発生し、通気口２ｂからハウジング２内に吸い込まれ
た空気は、ロータコア１３の隙間をとおってロータコア
１３を冷却し、ロータコア１２．１３間の空間４６へ流
入する。
空間４６の空気は、遠心ファン７によっ°Ｃその一部が
窓列７．８からハウジング２の外側へ排出される。
この結果、ステータコイル２２．３２が冷却され、各コ
イル２２．３２に発生する熱がハウジング２の外部Ｉ＼
放出される。
また、空間４６の残りの空気は、さらにロータコア１２
の隙間をとおってロータコア１２を冷却し、外部ファン
９によって通気口２ａからハウジング２外へ吸い出され
て、排出される。
以上のとおり、本実施例では、各ステータ２０．３０が
回転方向に５°だけずれて配置されているため、各ステ
ータコイル２２．３２間に空間４０が形成され、またハ
ウジンク２には、各ステータ２０．３０間の近傍に、窓
列７．８が形成されているため、通気口２ａからハウジ
ング２内に吸い込まれた空気の一部が窓列７．８からハ
ウジング２外へ排出され、冷却効果がよい。
従って、オルタネータ１を大形化することなく１分な発
電能力が得られる。
また、窓列７．８によってハウジング２の通風抵抗が低
くなるため、ハウジング２内を通過する空気の干渉が抑
えられ、騒音が低減できる。
また、本実施例では、各ステータコイル２２．３２に３
０°の位相差が与えられているため、整流された出力電
圧のリップルが、低減され、電圧変動の少ない高品質な
直流電源とすることができる。
本実施例では、斜流ファン１６、遠心ファン１７、外部
ファン９を備えたものを示したが、斜流ファン１６や遠
心ファン１７を備えないものにおいても、各ロータコア
１２．１３によって気流が発生するため、冷却効果が得
られる。
また、外部ファン９の能力が大きくて窓列７．８から外
部の空気がハウジング２内に吸い込まれるものにおいて
は。空間４０が回転方向に十分に繋がっていて、通風抵
抗が小さいため、十分な冷却効果が得られる。
なお、各ステータコイルの接続は、Ｙ結線に限らず、Δ
結線でもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示すオルタネータの断面図、
第２図は本実施例のステータを示す展開図、第３図はオ
ルタネータを用いた車両の電源回路を示す回路図、第４
図は本実施例のオルタネータの出力電圧波形を示す波形
図である。 図中、１・・・オルタネータ（車両用交流発電ａ＞、２
・・・ハウジング、７．８・・・窓列（窓部）、１０・
・・ロータ（回転子）、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３
ｂ−磁極、２０．３０・・・ステータ（複数の固定子）
、２２．３２・・ステータコイル（多相巻線）。 代 理 人 石 男 健 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ハウジング内に回転自在に支持され外周部に磁極が
    備えられた回転子と、前記ハウジング内に前記回転子の
    軸方向に沿って併置され、それぞれ多相巻線を備えると
    ともに前記磁極に対向した歯状鉄心を内側に有する複数
    の固定子とからなる車両用交流発電機において、 前記複数の固定子は少なくとも前記多相巻線を互いに回
    転方向にずらして配置されるとともに、前記ハウジング
    には、前記複数の固定子間の近傍に前記ハウジングの内
    外を連通する窓部が設けられたことを特徴とする車両用
    交流発電機。
JP2133488A 1990-05-23 1990-05-23 車両用交流発電機 Pending JPH0429547A (ja)

Priority Applications (2)

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JP2133488A JPH0429547A (ja) 1990-05-23 1990-05-23 車両用交流発電機
US07/702,908 US5177388A (en) 1990-05-23 1991-05-21 Tandem type alternator

Applications Claiming Priority (1)

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ID=15105943

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JP2133488A Pending JPH0429547A (ja) 1990-05-23 1990-05-23 車両用交流発電機

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