(57)【要約】【課題】  半導体電力変換器を使用している高出力の回転電気システムにおいて、小型で、冷却性に優れ、かつ信頼性の高い空冷機構６を提供する。【解決手段】  発電機１は、主回転機２、レギュレータ３、半導体電力変換器である整流回路（三相ブリッジ）４、および交流励磁式のファンモータ５を有する。ファンモータ５は、ハウジング２０の後端部に締結されたケーシング６０内に設置され、主回転機２の電機子巻線２５の三相電力はファンモータ５の電機子巻線５２に供給される。電機子巻線５２には回転磁界が形成され、ファン羽根部５０が回転する。主回転機２の極数とファンモータ５の極数とは、比率１６／８＝２の同期速度であり、低速回転でのファンモータ５は、主回転機２の２倍の回転数で回転する。高速回転になると、ファン羽根部５０は負荷が大きくなり、非同期機器であるかご型回転子５５は同期速度から徐々に低下していく。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の外周に電機子を配した主回転機と、該主回転機に付設された半導体電力変換器と、該半導体電力変換器を冷却する空冷機構とを有する回転電機システムにおいて、前記空冷機構は、前記電機子の電機子巻線により交流励磁されて駆動されるファンモータを有することを特徴とする回転電機システム。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機システムにおいて、前記電機子巻線の極数は、前記ファンモータのモータ極数より多いことを特徴とする回転電機システム。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機システムにおいて、前記ファンモータの回転数は、少なくとも一部において非同期であることを特徴とする回転電機システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の回転電機システムにおいて、前記ファンモータは、前記半導体電力変換器の放熱部に近接するとともに、該放熱部の略全体をファン羽根部が覆う配置であることを特徴とする回転電機システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の回転電機システムにおいて、前記ファンモータは、前記半導体電力変換器を収容するカバーを兼ねた樹脂製ケーシングを備えることを特徴とする回転電機システム。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機システムにおいて、前記主回転機の電機子巻線と、前記ファンモータの電機子巻線とは、弾性支持接点により電気接続されていることを特徴とする回転電機システム。
【請求項７】
請求項５に記載の回転電機システムにおいて、前記ケーシングには、前記ファンモータの通風ダクトが一体成形されていることを特徴とする回転電機システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１に記載の回転電機システムにおいて、前記主回転機の電機子巻線と前記ファンモータの電機子巻線との間に通電制御素子を介在させて通電制御し、前記ファンモータの交流励磁量を制御することを特徴とする回転電機システム。
【請求項９】
請求項８に記載の回転電機システムにおいて、前記ファンモータの通電制御は、ダイオードの三相ブリッジと、該三相ブリッジの正負端子に接続された前記通電制御素子とを有する通電制御回路によりなされることを特徴とする回転電機システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１に記載の回転電機システムにおいて、前記主回転機の電機子と、前記半導体電力変換器とは、別の筐体に収容されており、前記半導体電力変換器を収容した筐体に前記ファンモータを付設して冷却することを特徴とする回転電機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用発電機（オルタネータ）など回転電機システムの冷却性の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用発電機などの回転電機システムには、ＩＣ制御装置、コンバータ・インバータ（半導体電力変換器）などのパワーエレクトロニクス装置など、熱に弱い半導体装置が使用されている。回転電機システムの小型高出力を追求していくと、発熱による温度上昇が大きくなるため、冷却性の改善が重要となる。回転電機システムの冷却方法として、水冷式は小型でも高い冷却能力を確保できる利点があるが、配管など大掛かりな付帯装置を要する。このため、コスト、スペース、重量などが増大するとともに、常時に水を蓄えているためシステムが複雑となり、配管やその接続、振動に対する固定など確実性の観点からシステムとしての信頼性が低下する。
【０００３】
半導体装置を水冷するには、冷却媒体との間を電気絶縁した熱伝導冷却構造が採用されるため、過渡的熱抵抗が大きくなる。この結果、熱負荷の変動が大きいと温度上昇がオーバーシュートし半導体装置が熱逸走する問題があり、大掛かりでコスト高のシステムの割りには冷却性が向上せず、小型高出力化の効果が得られていない。また、過渡的な冷却特性は、空冷よりも悪化する問題もある。
【０００４】
過渡的な冷却特性の優れた空冷式冷却機構（空冷機構）として、外気など比較的温度の低い冷気空間より冷気を吸入するようにエアダクトを配管するとともに、この配管抵抗による低速回転時の風量を維持、増大させるため、エアダクト内に電動ファンを設けた構成が提案されている（特許文献１）。また、低速での電動ファンの制御には温度センサや速度制御装置を要することを指摘し、その問題点に対して元々直流励磁されていて発電力が制御されている磁界巻線部にモータを接続する技術が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献１または特許文献２に記載の発明では、空冷式でありながら冷却性改善に水冷並みの大きな冷却効果が期待できるが、特許文献１は大きなダクトや大きなファン用電動機を必要とし、特許文献２は温度センサ回路や、その出力に基づく起動判断回路、高価で複雑なモータ駆動制御回路を必要とする。このため、水冷式と同等の冷却性は確保できたとしても、スペースまたはコストの増大、および信頼性低下の問題は形を変えて残っている。
【特許文献１】特開平５−２１９６８５号公報
【特許文献２】特開平８−８４４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明の課題は、回転電機システムの冷却において、水冷式、エアダクトと電動ファンとの組み合わせ、または温度センサと速度制御装置とを組み合わせた空冷式で生じる上記の問題を解決することにある。
この発明の目的は、負荷変動の大きい運転条件で使用され、かつ電力変換器を使用している高出力の回転電機システムにおいて、小型で、冷却性に優れ、かつ信頼性の高い空冷機構を備えた高出力の回転電機システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明では、６個のダイオードからなる三相ブリッジなどの半導体電力変換器の空冷機構として、主回転機の電機子の電機子巻線により交流励磁されて駆動されるファンモータを設置している。この構成では、空冷機構にファンモータ駆動用のインバータや、該インバータのゲートドライブコントローラが不要となる。このため、低コストで小型（省スペース）、かつ高信頼性の高出力回転電機システムが得られる。なお、この発明の回転電機システムは、半導体電力変換器以外の半導体装置の冷却にも有効である。
【０００８】
請求項２の発明では、主回転機の極数をファンモータのモータ極数より多く設定している。この構成では、極数の比率に対応して主回転機の回転子よりも高速でファンモータを回転させることができる。このため、小型の体格でもファンによる冷却空気の風量が大きくでき、半導体電力変換器を冷却するための高い冷却性能が得られる。
請求項３の発明では、主回転機の極数をファンモータの極数より多く設定するとともに、ファンモータはその作動の一部において非同期モータとしている。この構成では、交流励磁を行う電機子周波数が高い場合、すなわち高速回転においてファンモータが過回転になることを防止できる。このため、前述の極数の比率を大きく設定でき、低速回転でのファン冷却能力が確保できる。
【０００９】
請求項４の発明では、ファンモータは、半導体電力変換器の放熱部（放熱フィン）に近接し、かつ該放熱部の略全体をファン羽根部が覆う配置を採用した。この構成ではファン羽根部により生じる強い乱流が直接に放熱部に衝突するので、熱交換が効率よく行われる。このため、ファン羽根部や放熱部を相対的に小型化でき、コストの低減と小型化、省スペース化に有利である。
請求項５の発明では、ファンモータを支持する支持体（ケーシング）を樹脂製とするとともに、半導体電力変換器の外周を包む筒状カバーと一体化する構造としている。この構造の採用により、空冷機構を全体として小型化できるとともに、電機子巻線やその端子が配列された半導体電力変換器の直近に設置するので、電気的接続は簡素となり、冷却性も向上する。このため、低コスト、省スペース、かつ高信頼性が同時に達成できる。
【００１０】
請求項６の発明では、ファンモータの支持体を樹脂で形成し、半導体電力変換器の筒状カバーを兼ねる構造とするとともに、主回転機の電機子巻線とファンモータの電機子巻線との電気接続を弾性支持接点により行っている。この構成により、支持体（カバー）を組み付ける際に内側での電気接続ができ、外側に配線や接続体が露出しないため、小型で高信頼性の回転電機システムが得られる。このため、支持体（カバー）とファンモータとの組み合わせ体を品揃えし、使用環境に最適な主回転機として選択使用する用途に好適である。
請求項７の発明では、ファンモータの支持体を樹脂で形成し、半導体電力変換器のカバーとを一体成形するとともに、ファン羽根部の外周を包む通風ダクトを一体成形している。この構成では、ファン羽根部への水、塵芥、小石などの吸込みを防止でき、信頼性を向上できる。
【００１１】
請求項８の発明では、主回転機の電機子巻線は、通電制御素子を介在してファンモータの電機子巻線への交流励磁量を制御している。この構成により、ファンモータの回転抑制や促進の制御が可能となり、低速回転域で高出力時には冷却性を高め、高速回転域で低負荷時には無駄にファンモータを駆動するロスを防止できる。
請求項９の発明では、主回転機の電機子巻線は、通電制御素子を介在してファンモータの電機子巻線への交流励磁量を制御しているとともに、ファンモータの電機子の他方（中性点側）に三相ブリッジを接続して、その正負端子を通電制御素子により連結している。この構成では、１つの通電制御素子で単方向への通電制御がなされるため、簡素な構成で制御性のよい空冷機構が得られる。
【００１２】
請求項１０の発明では、主回転機の電機子と半導体電力変換器とを別の筐体に収め、かつ半導体電力変換器をファンモータにより冷却している。この構成では、熱的にデリケートな半導体電力変換器を、発熱体である主回転機の電機子から離間させることができ、半導体電力変換器の効果的な冷却が可能となる。また、主回転機の電機子も、半導体電力変換器による発熱を受けることが防止でき、かつ主回転電機の吸気孔を大きく開放させることが可能となる。この結果、全体として小型で省スペースな冷却機構が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の最良の形態を実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、この発明の回転電機システムの実施例１にかかる自動車用三相交流発電機（オルタネータ）１の概略構成を示す。この実施例の発電機１は、外径約１２６ｍｍで、１４Ｖ−２５０Ａの出力規格を有し、駆動手段である自動車エンジン１１によりベルト１２を介して駆動され、車載の蓄電池１３を充電するとともに、自動車に搭載された各種の電気機器に給電する。発電機１は、主回転機２、レギュレータ３、三相交流を直流に変換する整流回路（三相ブリッジ）４、およびこの発明の要旨である交流励磁式のファンモータ５を備えた空冷機構６を有する。                            
【００１５】
主回転機２は、ハウジング２０内に、前端（図示左端）にベルト１２を介して駆動されるプーリー１４が固定された回転軸２１と、回転軸２１の外周に同軸的に配された積層型電機子（固定子）鉄心（ステータコア）２２と、回転軸２１に連結されるとともに電機子鉄心２２の内側に配された界磁回転子（ロータ）２３とを有する。界磁回転子２３は、外周に１６個の爪状磁極（ポールコア）を備えるとともに、中央部に界磁巻線（フィールドコイル）２４を有する、いわゆるランデル型となっている。
【００１６】
界磁巻線２４の一方は、蓄電池１３に接続された発電機１の出力端子１５に連結され、他方はレギュレータ３のスイッチングトランジスタ３１を介して接地されている。スイッチングトランジスタ３１のベースには、蓄電池１３の電池電圧を所定の適正値と比較し、電池電圧が低いときには導通率を向上し、電池電圧が高いときには導通率を引き下げる制御を行うための界磁電流調整回路３２が接続されている。
【００１７】
電機子鉄心２２の内周には、軸方向に４８個のスロットが設けられ、これらスロットには１６極全節巻ピッチにて三相巻線を施した、主回転機２の電機子巻線２５が収容、固定されている。電機子巻線２５の三相端子２６は、６個のダイオードの三相ブリッジであり三相全波を行う整流回路４を介して、回転電機システムの外部に設けられた蓄電池１３の正極に接続されている。
【００１８】
図２は、主回転機２の円筒状ハウジング２０の後端（図示右端）部を構成するリアエンドフレーム２７と、リアエンドフレーム２７に締結される空冷機構６との接合構造を示す。リアエンドフレーム２７は外周部に多数の通気孔２８が周設されるとともに、後端面には、切欠き付き円環板状（略Ω状）を呈し整流回路（三相ブリッジ）４を構成する６個のシリコンダイオードを保持した放熱フィン（ヒートシンク）４１が同心的に固定されている。ハウジング２０の内部には、電機子巻線２５、界磁回転子２３（図１参照）などが収容されている。また、ハウジング２０の後端面には、中央部にスリップリングのブラシホルダ３３が後方に突き出して配され、放熱フィン４１の欠落部にレギュレータ３が締結されている。
【００１９】
電機子巻線２５から取り出された三相端子２６は、放熱フィン４１の外周に所定の間隔で周設された３個のターミナル接続部４２において結線されている。ターミナル接続部４２のターミナルは、整流回路４の放熱フィン４１の下部に配置された絶縁樹脂にて覆われている。放熱フィン４１には、扇状に連設された３箇所の弾性支持接点部４３が設置され、これら３箇所の弾性支持接点部４３には、電機子巻線２５の三相端子２６の巻線端が接続されている。この実施例では、弾性支持接点部４３は、放熱フィン４１に固定され、扇状の絶縁外縁部４４により囲まれている。
【００２０】
空冷機構６は、リアエンドフレーム２７に連結されるリアカバーを兼ねた円筒型のケーシング６０内に、主回転機２の電機子巻線２５により交流励磁されるファンモータ５を同軸的に収容した構造を有する。ケーシング６０はファンモータ５の支持体であり、３０％ガラス繊維入りのナイロン樹脂で一体成形され、リアエンドフレーム２７の外周に設けた嵌合段部２９に外嵌する嵌合縁部６１と、内部が放熱フィン４１の外周を覆う筒状カバー部６２とを備えている。筒状カバー部６２の後側には前側壁６３が設けられ、前側壁６３の中心には、筒状カバー部６２と同心的に前方に突き出したファンモータ５の通風ダクト６４が一体成形されている。筒状カバー部６２の後端は、多数の通気孔６５が開けられた後側壁６６により塞がれている。
【００２１】
ファンモータ５は、モータ電機子５１と、通風ダクト６４内に同心配置されケーシング６０と同材質で形成されたファン羽根部５０とを有する。モータ電機子５１の電機子巻線５２の端は、ケーシング６０の前側壁６３に扇状に連設された３箇所の弾性支持接点部５３に導かれている。３箇所の弾性支持接点部５３の外周は、放熱フィン４１の扇状の絶縁外縁部４４と嵌まり合う寸法の扇状の絶縁外縁部５４により囲まれている。
【００２２】
リアエンドフレーム２７の後端面には、放熱フィン４１を貫通して、放熱フィン４１と、空冷機構６のケーシング６０とを位置あわせするとともに、両者を締結するための３本のボルト４５が設けられている。このため、ケーシング６０をハウジング２０に組み付けると、放熱フィン４１に対してファン羽根部５０は近接配置となるとともに、３個の弾性支持接点部４３と３個の弾性支持接点部５３とは、自動的に弾性接続され、電気的に導通が確保される。
【００２３】
ファン羽根部５０の中央部には、これに密着して３５個の小スロットを有するモータ電機子５１の積層鉄心をダイカストモールドした外転かご型ロータ５５が配置されている。かご型ロータ５５の内側には、２４個のスロットに８極全節巻きピッチにて三相巻線を施したモータ電機子５１が、かご型ロータ５５と約０．３ｍｍの空隙を保って離間してケーシング６０に固定されている。電機子巻線２３の約１０ｍΩの巻線抵抗に対して、モータ電機子５１の電機子巻線５２は細く、かつ多数回巻線であり、抵抗値は約１５Ωと大きい。
【００２４】
つぎに、この実施例の作動を説明する。エンジン１１により界磁回転子２３が駆動されスイッチングトランジスタ３１が初期的に導通されると、界磁回転子２３が励磁され１６個の極はＮＳ交互に磁化されて、電機子巻線２５には三相電力が生じる。この電力は、整流回路（三相ブリッジ）４にて直流に整流されて出力として蓄電池１３に供給され、その一部が界磁巻線２４の励磁に消費される。三相電力は、整流回路（三相ブリッジ）４と並列に接続されたファンモータ５の電機子巻線５２に流通され、電機子巻線５２には回転磁界が形成される。
【００２５】
この回転磁界によりファンモータ５のかご型回転子５５が駆動され、ファン羽根部５０が回転し、ケーシング６０の通気孔６５から吸引された冷却空気は、通風ダクト６４内の通風路を通じて前方に吹き出される。この吹出風は、乱流かつ渦流となって放熱フィン４１に直接に衝突し、高い熱交換率で整流回路（三相ブリッジ）４を冷却し、リアエンドフレーム２７の通気孔２８から外部に放出される。主回転機２の極数とファンモータ５の極数とは、比率１６／８＝２の同期速度であり、低速で軽負荷の際のファンモータ５の回転数は、主回転機２の界磁回転子２３の約２倍となる。
【００２６】
このため、低速回転時においても、大きな冷却風量が確保でき、大きな冷却性が得られる。また、高速回転になると、ファン羽根部５０は負荷が大きくなり、非同期機器であるかご型回転子５５の特色として、同期速度から徐々に外れて、電機子巻線２５の周波数（回転数）に追従しなくなる。すなわち、ファンモータ５の回転数は、少なくとも一部（高速回転）において非同期となっている。
【００２７】
この結果として、ファンモータ５の回転数は、図３に示す如く、所定の範囲（概ね発電機回転数が２５００ｒｐｍ以上）にて非線形的に飽和する傾向となる。すなわち、ファンモータ５を特別に制御することなく、エンジン１１が低速回転（概ね発電機回転数が２５００ｒｐｍ以下）でもファン羽根部５０を高速回転させることができる。また、エンジン１１が高速回転（概ね発電機回転数が２５００ｒｐｍ以上）になった際には、特に外部にて複雑な制御をすることなくファンモータ５の回転数を自動的に抑制できる。
【００２８】
ハウジング２０とケーシング６０とは、ケーシング６０がハウジング２０の端面に突設された３本のボルト４５を通して、ハウジング２０に締結して組付けられる。この際に、ハウジング２０の弾性支持接点部４３と、ケーシング６０の弾性支持接点部５３との位置が合致し、かつ相互に弾性圧力を保持して当接する。また、弾性支持接点部４３および弾性支持接点部５３の絶縁外縁部４４、５４は、弾性支持接点部４３、５３を水密的に包囲して水や塵埃の侵入を妨げる作用を有する。さらに、ファンモータ５と整流回路（三相ブリッジ）４とを近接して配置できる構造により、ファン羽根部５０の作り出す勢いのある乱流が直接に放熱フィン４１に衝突することにより、熱交換が著しく高まる。
【００２９】
従来の自動車用発電機で１４Ｖ−２５０Ａの出力規格を成立させるためには、通常は直径１５０ｍｍ×全長１６０ｍｍ程度の体格となり、外部ファンモータの追加により発電機コストは約１０％前後のアップとなる。この発明の回転電機システムでは、実施例１に示す如く、直径１２６ｍｍ×全長１３０ｍｍと小さな体格で１４Ｖ−２５０Ａの出力規格を実現でき、また発電機コストは約３％前後のアップですむという優れた効果を得ている。このように、この発明では、小型かつ低コストで冷却性能の高い空冷式回転電機システムの実現が可能であり、小型高出力、高信頼性の回転電機システムが容易に実用化できる。
【実施例２】
【００３０】
図４、図５はこの発明の実施例２を示す。この実施例では、電機子巻線２５を冷却するための電機子冷却ファン１６が界磁回転子２３の前（図示左側）端面に設けられており、これとは別に整流回路（三相ブリッジ）４を冷却するためのファンモータ５を設けている。主回転機２の電機子巻線２５は１６極に巻線されているのに対し、ファンモータ５のモータ電機子５１は４極に巻線されている。電機子巻線２５からファンモータ５への接続は、通電制御素子５６の他方、すなわち中性点側に６個のダイオードの三相ブリッジ５７を接続して、その正負端子を通電制御素子（１つのトランジスタ）５６を介して連結している。
【００３１】
これにより、１つの通電制御素子５６で単方向の電流をスイッチングする。通電制御素子５６のベースは、整流回路（三相ブリッジ）４に接続された主回転機２の電機子巻線２５の一相より電機子周波数を検出して、これを所定値と比較する比較器５８に入力して周波数が高くなると、通電制御素子５６のベースを駆動する構成としている。すなわち、低速回転では、ファンモータ５は交流励磁を受け、高速回転では通電が遮断する。このため、前述のように極数比（同期速度比）、すなわち界磁回転子２３に対するファンモータ５の増速比は約４倍もの高比率にすることができる。主回転機２が高速回転していると放熱フィン４１は十分に空冷されるため、ファンモータ５への通電が遮断しても整流回路（三相ブリッジ）４が過熱する問題は生じない。
【００３２】
すなわち、ファンモータ５は、主回転機２の電機子巻線２５に対応した界磁回転子２３が低速であったとしても、非常に高速で回転できる。さらに、エンジン１１が高速となり、界磁回転子２３が追従して高速になると、ファンモータ５が過回転となってしまうと考えられるが、前記のように電機子周波数を検知して高速になると、ファンモータ５のモータ電機子５１の励磁が遮断される。このため、低速回転で思い切った増速が可能となり、システムとしてファン冷却能力を高めるとができると同時に、相対的で小型で小スペースの空冷機構６が実現できる。
【実施例３】
【００３３】
図６〜図８は実施例３を示す。この実施例では、主回転機２の整流回路（三相ブリッジ）４やレギュレータ３などの半導体装置を、主回転機２の電機子巻線２５とは別の筐体７に収め、かつ半導体装置をファンモータ５により冷却する構成としている。また、界磁巻線２４の通電制御をするスイッチングトランジスタ３１のベース駆動信号をファンモータ５の通電制御の通電制御素子５６のベースにも接続して、界磁電流デューティとファンモータ電流デューティとを図８の如く１対１に対応させている。
【００３４】
この構成により、熱的にデリケートな半導体装置である整流回路（三相ブリッジ）４やレギュレータ３などを、顕著な発熱体である主回転機２の電機子巻線２５から離間させているため、ファンモータ５により効果的に冷却を行える。また、電機子巻線２５自体も整流回路（三相ブリッジ）４による発熱を受ける割合が小さく、かつ界磁回転子２３本体の吸気孔を大きく確保できる。このため、高い冷却性が得やすく、小型で省スペースの空冷機構付き回転電機システムが得られる。また、発電電力を制御する界磁電流に対応してファンモータ５を駆動するため、動力に無駄がない。この結果、相対的に同一放熱量（冷却量）でよいとすれば、全体として小型で省スペースの回転電機システムが得られる。
【００３５】
［その他の実施例］
上記実施例では、ファンモータ５は整流回路（三相ブリッジ）４を覆うリアカバーを兼ねた樹脂製ケーシング６０を具備しているが、ケーシング６０は、車外ないしエンジンルーム外から冷却空気を直接に取り入れる通風用ダクトを兼ねる構造であってもよい。これにより、冷却効果を向上できるとともに、ファンモータ５への外部水や塵埃や小石などの吸込みを防止でき、信頼性を向上できる。また、電機子巻線２５は三相一組の巻線であったが、二重星型デュアルスロットの巻線、すなわち三相が複数組であってもよい。さらに、電機子冷却ファン１６は電動ファンではないが、電機子冷却ファン１６を電動ファンとし、ファンの電力を電機子自身から引いてもよい。
【００３６】
上記実施例では、主回転機２の電機子巻線２５とファンモータ５の電機子巻線５２とは異なる極数であるが、同じでも、ファンモータ５の極数を多極として、界磁回転子２３よりファンモータ５の回転数が小さい構成としてもよい。その場合には、ファンモータ５を大型として回転数が小さくても冷却性が確保される設計が必要となる。また、上記実施例では、電機子の三相の全相から交流励磁電力を引いたが、いずれかの二相から交流励磁電力を引く構成であってもよい。
【００３７】
上記実施例では、ファンモータ５は誘導モータであったが、誘導同期モータであっても、ダンパ巻線を持つ同期モータでも、磁極表面に渦電流を発生させることにより追従トルクを得るリアクタンスモータであってもよい。また、上記実施例では、主回転機２は交流発電機であるが、主回転機２はモータでも、モータ発電機兼用機であってもよく、この場合には主回転機２によりエンジンの動力補助または始動などの用途にも使用可能である。ただし、この発明の回転電機システムは、小型軽量化コストが要求され冷却性が重要である移動体用の回転電機（たとえば、オルタネータ）に適用するのが最も有効であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】回転電機システムの回路図である（実施例１）。
【図２】主回転機と空冷機構との組み付け図である（実施例１）。
【図３】ファンモータの作動説明グラフである（実施例１）。
【図４】回転電機システムの回路図である（実施例２）。
【図５】ファンモータの作動説明グラフである（実施例２）。
【図６】回転電機システムの概略構成図である（実施例３）。
【図７】回転電機システムの回路図である（実施例３）。
【図８】ファンモータの通電制御図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００３９】
１    自動車用三相交流発電機
１１  自動車エンジン
１３  蓄電池
２    主回転機
２０  ハウジング
２２  電機子鉄心
２３  界磁回転子
２４  界磁巻線
２５  主回転機の電機子巻線
２６  三相端子
３    レギュレータ
３１  スイッチングトランジスタ
３２  界磁電流調整回路
４    整流回路（三相ブリッジ、半導体電力変換器）
４３  弾性支持接点部
５    ファンモータ
５０  ファン羽根部
５１  モータ電機子
５２  モータ電機子の電機子巻線
５３  弾性支持接点部
５５  外転かご型ロータ
５６  通電制御素子
６    空冷機構
６０  ケーシング（リアカバー）
６２  筒状カバー部（放熱フィンカバー）
６４  通風ダクト
【図１】
2005102435.tif 000003
【図２】
2005102435.tif 000004
【図３】
2005102435.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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