(57)【要約】【課題】発電機の回転子を回転させる動力として、より小さな動力を使用して効率良く発電できるようにする。【解決手段】胴体の中央に回転子、胴体の内周に、回転子に面して固定子スロットと歯部を配してなる非磁性体であるアルミニウム板と磁性体である硅素鋼板とを、アルミニウム板間に少なくとも二枚の硅素鋼板が挟まれるようにして交互に積層して固定子鉄心を形成し、前記歯部に界磁巻線を巻いてなる固定子を配し、さらに前記硅素鋼板の内径をアルミニウム板よりも大きく、好ましくは約１５ｍｍ程度大きくするとともに、硅素鋼板のスロット部分の表面積を小さくするために歯部の先端を鋭利に尖った三角形状に設けて発電機を構成する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
胴体の中央に回転子、胴体の内周に、回転子に面して固定子スロットと歯部を配してなる非磁性体であるアルミニウム板と磁性体である硅素鋼板とを、アルミニウム板間に少なくとも二枚の硅素鋼板が挟まれるようにして交互に積層して固定子鉄心を形成し、前記歯部に界磁巻線を巻いてなる固定子を配した発電機であって、
前記硅素鋼板の内径をアルミニウム板よりも約１５ｍｍ程度大きくするとともに、硅素鋼板の端部の表面積を小さくするために歯部を鋭利に尖った三角形状に設けたことを特徴とする小動力発電機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、小動力で発電が可能な発電機の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
硅素鋼板製の固定子鉄心に界磁巻線を巻いて固定子を構成した発電機では、回転子が回転して界磁巻線に電流が流れると、その表面に電磁石回転磁界を形成し、この磁界は回転子に対して回転とは逆方向への力を作用させ、回転を制動する負荷を与える。そのため、十分な起電力を得るには、回転子を回転させる大きな動力が必要となる。
【０００３】
回転子が回転するのに伴って回転子に作用する、電磁石回転磁界による負荷を抑えるため、端部にスロットを有するとともに縁部を水平に裁断してなる磁性体である硅素鋼板と、同様に端部にスロットを有する非磁性体であるアルミニウム板を、２〜３枚重ねた硅素鋼板に1枚のアルミニウム板が重なる割合で交互に積層して固定子鉄心を構成し、より小さな動力で回転子を回転させることを可能とした発電機が本出願人により開発されている（実開平７−４３２７７号公報参照）。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
固定子鉄心が硅素鋼板とアルミニウム板を積層して構成された従来の発電機は、硅素鋼板のみで構成されたものと比べて、所定の起電力を得るために必要な回転子の動力は小さくなる。しかし、それでもなお、回転子に逆方向の制動が作用し、発電機に負荷が多くかかるという問題があった。
【０００５】
本考案は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、発電機の回転子を回転させる動力として、より小さな動力を使用して効率良く発電できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため本考案の小動力発電機は、胴体の中央に回転子、胴体の内周に、回転子に面して固定子スロットと歯部を配してなる非磁性体であるアルミニウム板と磁性体である硅素鋼板とを、アルミニウム板間に少なくとも二枚の硅素鋼板が挟まれるようにして交互に積層して固定子鉄心を形成し、前記歯部に界磁巻線を巻いてなる固定子を配した発電機であって、前記硅素鋼板の内径をアルミニウム板よりも大きく、好ましくは約１５ｍｍ程度大きくするとともに、硅素鋼板の端部の表面積を小さくするために歯部を鋭利に尖った三角形状に設けたことを特徴とする。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
本考案の好適な一実施形態を図面を参照して説明する。
本考案の小動力発電機は、図１〜図３に示されるように、胴部１の内周に、固定子鉄心２に界磁巻線（図示せず）を巻いてなる固定子３を配し、その中央に回転子４を回転自在に支持して構成してある。
【０００８】
固定子鉄心２は、非磁性体であるアルミニウム板５と、強磁性体である硅素鋼板６を積層して構成されている。
詳しくは、アルミニウム板５と硅素鋼板６は、胴部１内に嵌り込む同一外径で略同じ厚みのリング状をなし、その内周に沿って湾曲凹形の固定子スロット５１、６１と歯部５２、６２とを交互に列設させてある。固定子スロット５１、６１は同幅に形成され、両板を重ねた状態で固定子スロット５１、６１と歯部５２、６２とが互いに重なるように形成してある。アルミニウム板５の歯部５２は、その先端が根元部より幅広に膨出した略Ｔ字状に形成され、硅素鋼板６の歯部６２は、その先端が鋭利に尖った三角形状に形成してある。また、硅素鋼板６の内径、つまり胴部１の中心を挟んで対向する歯部６２と歯部６２の端部間の距離は、アルミニウム板５のそれよりも、約１５ｍｍ程度大きく設定してある。アルミニウム板５と硅素鋼板６は、固定子スロット５１、６１と歯部５２、６２を互いに重合させ、アルミニウム板５とアルミニウム板５の間に２枚又は３枚の硅素鋼板６が挟まれるようにして、回転子４の軸方向に沿って交互に積層して固定子鉄心２を形成している。そして、重なり合った歯部５２、６２に界磁巻線が巻かれて固定子３を構成している。
【０００９】
このように、本考案の小動力発電機は、硅素鋼板６が、その内径をアルミニウム板５よりも約１５ｍｍ程度大きくし且つ歯部６２の先端を鋭利に尖った三角形状に形成し、１枚のアルミニウム板５枚に対し、２〜３枚の硅素鋼板６の割合で両板を交互に積層して固定子鉄心２を形成してある。従って、回転子４の表面から磁性体である硅素鋼板６の表面迄の距離が確保され、しかも硅素鋼板６の歯部６２の先端は表面積が小さい尖った形状としてあるので、巻線に電流が流れたときに形成される磁場が回転子４に及ぼす回転逆方向の力が極小に減り、回転子４を回転させるのに必要な動力を小さくすることができる。
すなわち、固定子３により形成される磁場は、各硅素鋼板６が形成する磁場を重ねたものであるが、積層された硅素鋼板６の間にアルミニウム板５が配してあることでその磁場を弱め、さらに、歯部６２の先端の表面積が最少化させてあることで磁場を弱めている。そして、回転子４の表面と硅素鋼板６との間が所定の間隔離れているので、硅素鋼板６による磁場から回転子４が受ける影響も弱まり、回転子４に作用する回転逆方向の力も小さくなる。そのため、小さな動力でも、回転子４を十分に回転させることができ、効率的な発電が可能となる。
また、硅素鋼板６の間にアルミニウム板５が介在していること、硅素鋼板６の内径をアルミニウム板５よりも約１５ｍｍ程度大きくしてあることにより、アマーチャ磁場の干渉を遮断して、回転子４から発生した磁場によりアマーチャリエクションの影響を固定子スロット５１、６１に作用させ、また、上下のアルミニウム板５、５間に空間部が形成されるため、固定子３に蓄積された熱を効果的に放散させることができる。
回転子４の回転に伴って、固定子３の界磁巻線にはＵ字形の磁路が形成されて界磁巻線には電流が流れ、固定子３は磁場を形成するが、固定子鉄心２が非磁性体のアルミニウム板５を含んで構成されているため、従来の如く強磁性体の板材のみで固定子鉄心が構成されていたものと比べて、回転子４を回転するのに要する動力は極めて小さくて済み、発電機を高効率で稼動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の小動力発電機の界磁鉄心を構成するアルミニウム板と硅素鋼板の配置を示した図である。
【図２】界磁鉄心の要部を拡大して示した図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である（界磁巻線は省略してある）。
【符号の説明】
【００１１】
１  胴部、２  固定子鉄心、３  固定子、４  回転子、５  アルミニウム板、６  硅素鋼板、５１、６１  固定子スロット、５２、６２  歯部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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