| 研究概要 |
1.研究目的と開発中の発電機の特長
従来の交流発電機は,ロータに電磁石を備え,これを外力により回転させると発電する。このような発電機は,ロータコイルの電流で電磁石の強さが自由に調整できるため,出力電圧が容易に制御でき,電圧変動の少ない安定した出力が得られる。しかし,ロータコイルに電流を供給するためブラシが必要で,機械的な接触機構を持つためメンテナンスの問題がある。これに対して,本研究では,電磁石ロータなしで発電し,出力電圧も容易に調整できる新規な「電磁石なし交流発電機」を開発する。これにより,発電機からブラシを除去し,メンテナンス・フリー化を図ろうというものである。検討中の発電機は,かご形誘導機の固定子コイルにコンデンサを接続して発電するもので,固定子コアの周方向に取り付けた電圧制御コイルにより出力電圧が自由に調整できる。また,電磁石ロータを有する従来形発電機に比べて構造も簡単で,頑丈,メンテナンスフリーの特長がある。
2.研究の実施概要及び成果
平成9年度の研究期間では,700W,100V,4極の単相モデル発電機を試作し,その動作特性を理論と実験により検討した.単相モデル発電機による実験の結果,検討中の発電機は電磁石なしで安定に発電し,抵抗および誘導性負荷に対して良好な出力特性を示した。また,固定子の電圧調整コイルにより出力電圧も無負荷で20〜120Vと広範囲に調整できることを確認した。さらに,本研究では,電圧調整コイルによる電圧制御原理を電磁気解析し,動作の振る舞いを理論的にも明白にした。
以上の研究成果は,新規な電磁石なし交流発電機を設計する際に有用な基礎資料を与えるものである。
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