[发明专利]线圈结构、线圈连接控制装置及磁铁型发电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机或电动机的电枢线圈、励磁线圈等的线圈结构， 以及能够选择励磁线圈等的电枢线圈电路的装置，尤其涉及对卷绕在铁 心的各凸极上的线圈进行连接的线圈结构，其中，该铁心上配置有与槽 数对应的多个凸极，涉及具有该线圈结构的磁铁型发电机，还涉及对线 圈连接进行控制的线圈连接控制装置、以及具有该线圈连接控制装置的 磁铁型发电机。

背景技术

在发电机或电动机的电枢线圈的线圈结构中，针对配置有与槽数对 应的多个凸极的铁心，在各凸极上依次卷绕线圈，在三相的情况下形成 三个线圈组。

例如，在磁场中使用永久磁铁的磁铁型发电机(三相同步发电机) 的情况下，通过槽数、线圈匝数的设计值、磁铁尺寸等来确定输出电压 电流，以往，制造了具有基于所设计的期望电压规格的槽数和线圈匝数 的电枢铁心。

因此，如果是以往的结构，则在变更输出电压电流规格的情况下， 需要对场磁铁规格、槽数和线圈数等进行设计变更，并制造与此对应的 电枢铁心。

即，在磁铁型发电机中，必须根据所需要的输出电压特性，准备与 分别对应的电枢铁心规格相同的场磁铁规格。这是因为电枢线圈和磁场 侧磁铁的规格为同一种类而不能改变。因此，针对磁铁型发电机的各种 输出电压规格，磁铁发电机的线圈和磁铁配置的规格变得多样，必须准 备多种库存和模具/制造设备夹具等，存在很难实现批量生产效果的现象。

此外，针对三相电枢线圈，专利文献1记载了在各电枢线圈中设置 中间抽头的结构。

此外，在专利文献2中记载了下述磁铁型单相同步电动机的结构： 在电源变压器等中，在通过切换与中间抽头的连接来使输出电压升高/降 低的情况下，不是通过连接电线而是通过控制装置来进行线圈切换。

引用文献清单

专利文献1日本特开平5-328647号公报

专利文献2日本特开平2-22915号公报

关于专利文献1所记载的三相电枢线圈，电枢线圈中与电源连接的 线圈匝数被施加了匝数分担比率以上的电压，并且在由载波频率较高且 脉冲宽度调制的逆变器来对旋转电机进行运转的情况下，有时会对旋转 电机的端子施加上升时间较快且峰值较高的电压，旋转电机所使用的电 枢线圈的寿命变短，因此每次使用时对端子进行切换，从而使电枢线圈 的寿命平均，并且无偏差地延长寿命，以使与电源连接的电枢线圈的寿 命不会产生偏差。即，关于专利文献1所记载的设置中间抽头的结构， 其目的不在于通过在电枢线圈上设置中间抽头而实现输出特性的选择性 变更。

关于专利文献2所记载的磁铁型单相同步电动机，从电枢线圈的线 圈数的中间引出中间抽头引线，以减少起动中主电路的卷绕数的方式进 行连接，以在进入同步运转时主电路的卷绕线变多的方式进行连接而运 转，不是通过切换线圈连接来改变输出电压。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于通过在电枢线圈中 设置连接端子的结构，来提供一种能够通过同一电枢线圈结构来选择性 地改变输出特性的线圈结构及具有该线圈结构的磁铁型发电机。

此外，本发明的目的在于提供一种通过设置对电枢线圈电路进行选 择的电路选择控制部的结构，即使是相同的电枢线圈结构也能够选择性 地改变输出特性的线圈连接控制装置及具有该线圈连接控制装置的磁铁 型发电机。

用于达到上述目的的本发明第一方面的线圈结构，其特征在于，对 于配置有与槽数对应的多个凸极的铁心的所述各凸极上卷绕的线圈，针 对每个槽在所述线圈两端设置连接端子，根据所期望的输出特性，通过 外部连接电线来对所述线圈的所述连接端子进行选择连接。

本发明第二方面是一种具有电枢线圈和磁铁的磁铁型发电机，其特 征在于，该磁铁型发电机具有：连接端子，其针对所述电枢线圈的每个 槽，设置在其两端；以及外部连接电线，其根据所期望的输出电压电流， 来选择连接所述电枢线圈的所述连接端子。

本发明第三方面是一种具有电枢线圈和磁铁的磁铁型发电机，其特 征在于，所述电枢线圈构成为具有多个电路的三相电枢线圈，所述三相 电枢线圈的各相线圈的线圈组被分割成2个以上，在各线圈组中设置有 连接端子，并且在各相线圈的一个或多个线圈组中设置有中间连接端子， 针对所述各相线圈，根据所期望的输出电压电流，选择性地连接所述连 接端子和中间连接端子而进行接线。