用于车辆的ac发电机的制作方法

专利名称：用于车辆的ac发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的AC发电机，其被配置为生成单相或者多相交流电。
背景技术：
例如，用于诸如两轮机动车之类的车辆的AC发电机包括外转子和布置在该外转子的内圆周侧上的定子，其中在该外转子中，N极永久磁铁和S极永久磁铁在圆周方向上交替地布置。通过在圆周方向上布置磁极来构造定子，线圈分别缠绕在这些磁极周围。然后， 例如，当转子通过引擎的旋转功率转动时，由于N极永久磁铁的磁场和S极永久磁铁的磁场在位置上交替且重复地与这些磁极相对，因此在围着磁极缠绕的线圈中产生AC电压。此外，例如，专利文档1描述了一种用于车辆的AC发电机的功率控制设备。增加电枢绕组的数量，直到其达到预定的旋转速度为止，并且在其达到该预定的旋转速度之后减少电枢绕组的数量。在发电机的高旋转区域中，功率控制设备限制在电枢绕组的阻抗增加时生成的输出电流的减小。因此，输出电流不仅可以在低旋转区域中增加，也可以在高旋转区域中增加。此外，例如，专利文档2描述了一种用于内燃机的供电设备。将磁铁发电机的发电机线圈分成第一线圈和第二线圈，线圈之间的连接状态在串联和并联之间转换。在引擎的低速度范围中，线圈串联连接，而在高速度范围中，线圈并联连接。从而，在磁铁发电机中， 可以在高速度范围中确保较大的负载电流，而不浪费低速度范围时的输出。现有技术文档专利文档专利文档1 JP-A-06-292329专利文档2 JP-A-10-10842
发明内容
但是，专利文档1、2没有公开定子的线圈的连接状态，以及哪个磁极要被转换以改变输出特性。此外，在专利文档1中，虽然在高旋转区域中可以增加输出电流，但是当由于所生成的电力超过车辆需要的电力而使电池的充电变得不必要时，则需要使用调节器电路来将其切断(将其放电到地)。此时，在获得高电力的同时，增加了针对转子旋转所产生的摩擦力(旋转阻力等)，使得发电机的运行效率整体上降低。鉴于该缺点，本发明的一个目标是提供一种用于车辆的AC发电机，该发电机能够在引擎的高旋转区域中，根据车辆的需要来将发电机的运行效率维持为高。根据本发明的示例，用于车辆的AC发电机包括外转子；以及布置在所述外转子的内圆周侧上的定子。所述外转子具有在圆周方向上交替布置的N极磁场形成部件和S极磁场形成部件。所述定子具有中心铁芯和布置在所述中心铁芯周围的磁极。线圈分别围着所述磁极的磁极铁芯缠绕。当所述N极磁场形成部件和所述S极磁场形成部件交替地与每个所述磁极相对时，产生单相或多相AC电源。通过交替地布置右绕组线圈和左绕组线圈CN 102414965 A
说明书
2/14 页 来构造线圈。所述右绕组线圈在联接状态中以顺时针方向围着所述磁极铁芯来缠绕。所述左绕组线圈在联接状态中以逆时针方向围着所述磁极铁芯来缠绕。所述AC发电机还包括转换电路，其被配置为当所述外转子的旋转速度低于预定的值时，使用所有所述线圈来发电。所述转换电路还被配置为当所述外转子的旋转速度高于或者等于所述预定的值时， 使包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈的线圈组暂停，而使用剩余的线圈组来进行发电。当所述外转子的旋转速度等于或者高于所述预定的值时，本发明的AC发电机暂停预定的线圈组的发电，使得整体地提升所述发电机的运行效率。具体而言，本发明的AC发电机具有转换电路，该转换电路可以转换使用所有线圈进行发电的状态或者使用所述线圈组中的一个进行发电的状态。当本发明的AC发电机运行时，如果所述外转子的旋转速度小于所述预定的值(在引擎的低旋转区域中)，则使用所有线圈进行发电。因此，可以在低旋转区域中，适当地确保发电量。相比而言，如果所述外转子的旋转速度等于或者高于所述预定的值(在引擎的高旋转区域中)，则对于包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈的线圈组进行暂停，并使用所述剩余的线圈组进行发电。此时，由于位置彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈包括在所述可暂停线圈组中，因此可以有意地降低高旋转区域中的发电量。也就是说，电流并不在位置彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈中流动，从而形成对于所述两个或更多个磁极的发电不具有贡献的磁路。因此，减少了对于发电有贡献的磁通，使得可以在高旋转区域中，对超过车辆的需求的过度发电进行限制。此外，还可以减少所述外转子旋转时产生的摩擦力(旋转阻力等)。因此，根据本发明的AC发电机，在引擎的高旋转区域中，可以根据车辆的需要，将发电机的运行效率维持为高。根据本发明的一个示例，用于车辆的AC发电机包括外转子；以及布置在所述外转子的内圆周侧上的定子。所述外转子具有在圆周方向上交替布置的N极磁场形成部件和 S极磁场形成部件。所述定子具有中心铁芯和布置在所述中心铁芯周围的磁极。线圈分别围着所述磁极的磁极铁芯缠绕。当所述N极磁场形成部件和所述S极磁场形成部件交替地与每个所述磁极相对时，产生单相或多相AC电源。通过交替地布置右绕组线圈和左绕组线圈来构造线圈。所述右绕组线圈在联接状态中以顺时针方向围着所述磁极铁芯来缠绕。所述左绕组线圈在联接状态中以逆时针方向围着所述磁极铁芯来缠绕。此外，所述AC发电机还包括转换电路，其被配置为如果所述外转子的旋转速度高于或者等于预定的值时所述旋转速度在减速，则暂停多个磁极的线圈，而不对位置上彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈进行暂停，并使用所述剩余的线圈来进行发电，并且被配置为如果所述外转子的旋转速度低于所述预定的值时所述旋转速度在减速，或者如果在所述旋转速度的整个区域内所述旋转速度在加速或者恒定，则使用所有线圈来进行发电。在本发明的AC发电机中，当所述外转子的旋转速度等于或者高于所述预定的值， 并且当所述旋转速度在减速时，暂停特定线圈组的发电。从而，整体上提升发电机的运行效率。具体而言，本发明的AC发电机具有转换电路，该转换电路可以在下面两种状态之间转换发电机的状态使用所有线圈进行发电的状态和使用线圈的一部分进行发电的状态。当本发明的AC发电机运行时，在所述外转子的旋转速度等于或者高于所述预定的值的情况中(在引擎的高旋转区域中)，如果旋转速度减速，则通过暂停磁极的线圈而不暂停位置彼此相邻的两个或更多个磁极的线圈，并使用剩余的线圈进行发电。此时，通过多个位置处一个接一个的磁极的线圈来限定所述可暂停线圈组，所述可暂停组的线圈位于进行发电的磁极之间。也就是说，所述可暂停线圈组由所有右绕组线圈或者较大数量的右绕组线圈、或者所有左绕组线圈或者较大数量的左绕组线圈来构成。因此，当旋转速度提升时，可以限制整个线圈的阻抗的增加。此外，在引擎的高旋转区域中，具有输出电流的线圈的磁极和不具有输出电流的线圈的磁极在位置上彼此相邻，使得可以在所有磁极中形成对发电有贡献的磁路。因此，可以增加整个线圈的发电量。此外，此时，当所述外转子旋转时，摩擦力(旋转阻力等)增加。但是，由于现在正在对引擎的旋转进行减速，因此摩擦力的增加对于引擎旋转的减速来说是有利的。相比而言，当所述外转子的旋转速度小于所述预定的速度(在引擎的低旋转区域中)时，如果所述旋转速度在减速，或者如果所述旋转速度在该旋转速度的整个区域中加速或者恒定，则使用所有线圈来进行发电。因此，除上面所描述的特定情况(其中在旋转速度等于或者高于所述预定的值的时候执行减速)之外，可以适当地确保发电量。此外，在本发明中，在车辆减速时，可以增加发电量，从而减少车辆加速或者低速行驶时的发电量。因此，可以减小发电时的损耗。根据本发明的AC发电机，在引擎的高旋转区域中，可以基于车辆所需要的电量， 将整个发电机的运行效率维持为高。在右绕组线圈和左绕组线圈之间的绕组方向相反时，线圈的绕组方向并不受此限制。此外，发电机可以被配置为对车辆的电池进行充电。当测量的电池电压等于或者高于预定的值时，则可以使用所述转换电路来执行转换控制。通过缠绕磁线来连接多个连续线圈组来构造整个线圈，其中，在所述多个连续线圈组中，线圈是通过连接线来连续地连接的，所述多个连续线圈组中的一个与发电时可暂停的线圈组相对应。在该情况下，可以通过形成这些连续线圈组来容易地形成这些线圈，并可以容易地形成可暂停的线圈组。可暂停线圈组的数量可以是不同于一个的多个。在该情况下，根据所述外转子的旋转速度的提升，逐步地增加发电时暂停的线圈组的数量。 转换电路可以对使用所有线圈来进行发电的全部发电状态或者暂停所述可暂停线圈组的发电并使用所述剩余的线圈组来进行发电的部分发电状态进行转换。在所述外转子的旋转速度的整个区域中，与车辆所需要的电量相比，所述全部发电状态中的发电量更大。在所述外转子的旋转速度的整个区域中，与所述全部发电状态相比，所述部分发电状态中的发电量更小。所述转换电路在所述预定的旋转速度处执行所述转换，所述预定的旋转速度被设置为比其中所述部分发电状态中的发电量变得大于车辆所需要的电量时的旋转速度大。
在该情况下，如果构成所述可暂停线圈组的线圈的布置是适当的，则当车辆所需要的电量足够时，所述转换电路选择所述部分发电状态，并且控制电池的充电的调节器电路减少切断(或者放电到地)的电量。因此，可以有效地减少所述转子旋转时所产生的摩擦力，并整体上提高发电机的运行效率。与所述部分发电状态的发电量变得比车辆所需要的电量更大时的旋转速度相比， 将所述转换电路执行所述转换的预定旋转速度设置得稍微更大。所述AC发电机产生单相电，并且通过以聚集(gathered)状态在圆周方向的一部分中的位置彼此相邻的三个或更多个磁极来构造所述可暂停的线圈组。所述AC发电机产生单相电，所述可暂停线圈组包括位置彼此相邻的两个磁极的线圈和在圆周方向中与所述两个磁极相距一个或两个磁极的一个磁极的线圈，所述可暂停线圈组具有所述右绕组线圈和所述左绕组线圈通过连接线来连续地连接的部分和所述右绕组线圈连续地连接的一部分。所述AC发电机产生单相电，在所述定子中交替地布置构成所述可暂停线圈组的磁极和构成所述剩余的线圈组的磁极。在这些情况下，在产生单相电的发电机中，在引擎的高旋转区域中，可以有效地减少所述外转子旋转时所产生的摩擦力。所述AC发电机产生三相电。将U相、V相和W相线圈分别缠绕在U相、V相和W相磁极的磁极铁芯上，其中所述U相、V相和W相磁极以相同顺序围着所述定子的中心铁芯重复地布置。所述可暂停线圈组由位置上彼此相邻且聚集在所述圆周方向的一部分中的一组 U相、V相和W相磁极构成。所述AC发电机产生三相电。将U相、V相和W相线圈分别缠绕在U相、V相和W相磁极的磁极铁芯上，其中所述U相、V相和W相磁极以相同顺序围着所述定子的中心铁芯重复地布置。构成所述可暂停线圈组的U相、V相和W相磁极和构成所述剩余的线圈组的U 相、V相和W相磁极交替地布置在所述定子中。在这些情况下，在产生三相电的发电机中，在引擎的高旋转区域中，可以有效地减少所述外转子旋转时所产生的摩擦力。 转换电路对使用所有线圈来进行发电的全部发电状态或者暂停所述可暂停线圈组的发电并使用所述剩余的线圈组来进行发电的部分发电状态进行转换。在所述外转子的旋转速度的整个区域中，与车辆所需要的电量相比，所述全部发电状态中的发电量更大。当所述外转子具有与预定的临界值相比更小的旋转速度时，所述部分发电状态中的发电量小于所述全部发电状态中的发电量，当所述外转子具有等于或者高于所述预定的临界值的旋转速度时，所述部分发电状态中的发电量大于所述全部发电状态中的发电量。可以将所述转换电路执行所述转换的所述预定旋转速度设置为所述预定的临界值或者其邻近值。在该情况下，构成所述可暂停线圈组的线圈的布置是适当的。由于所述转换电路， 当所述旋转速度等于或者大于所述预定的临界值或者其邻近值同时所述旋转速度在减速时，可以有效地增加整个线圈的发电量。通过所述连接线连接所有所述左绕组线圈，或者通过所述连接线连续地连接除所述左绕组线圈的一部分之外的剩余左绕组线圈，来限定所述可暂停线圈组，通过所述连接线连接所有所述右绕组线圈，或者通过所述连接线连接所有所述右绕组线圈和所述左绕组线圈的一部分，来限定所述剩余的线圈组。在该情况下，在引擎的高旋转区域中，当所述旋转速度减速时，可以有效地增加整个线圈的发电量。


图1是示出了根据第一实施例的用于车辆的AC发电机的定子的说明性视图。图2是示出了第一实施例的AC发电机的说明性视图。图3是示意性示出了第一实施例的AC发电机的电流输出状态的图。图4是示出了第一实施例的AC发电机的说明性截面视图。图5是示意性示出了第一实施例的转换电路和调节器电路的电路视图。图6是示出了第一实施例的另一个定子示例的说明性视图。图7是示出了第一实施例的另一个定子示例的说明性视图。图8是示出了第一实施例的另一个定子示例的说明性视图。图9是示出了第一实施例的另一个定子示例的说明性视图。图10是示意性示出了第一实施例的另一转换电路示例的电路视图。图11是示出了根据第二实施例的定子的说明性视图。图12是示出了第二实施例的另一个定子示例的U相连续线圈组的形成状态的说明性视图。图13是示出了第二实施例的另一个定子示例的V相连续线圈组的形成状态的说明性视图。图14是示出了第二实施例的另一个定子示例的W相连续线圈组的形成状态的说明性视图。图15是示意性示出了根据第三实施例的用于车辆的AC发电机的电流输出状态的图。图16是示出了第三实施例的定子的说明性视图。图17是示出了第三实施例的另一个定子示例的说明性视图。图18是示出了第三实施例的另一个定子示例的说明性视图。图19是示出了根据确认测试的每一个AC发电机的输出电流的改变的图。图20是示出了所述确认测试的每一个AC发电机的摩擦力的改变的图。图21是示出了根据效果说明，对这些实施例的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。图22是示出了在效果说明中，当磁通的通过状态改变时，对这些实施例的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。图23是示出了在效果说明中，对比较产品的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。图M是示出了在效果说明中，在考虑铁损的情况下，对这些实施例的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。图25是示出了在效果说明中，在考虑铁损的情况下，当磁通的通过状态改变时， 对这些实施例的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。
图沈是示出了在效果说明中，在考虑铁损的情况下，对比较产品的磁极中的磁通量的值进行改变的说明性视图。图27是示出了在效果说明中，由铁损产生的这些实施例和比较产品之间的输出电流的差的图，其中该图的横轴指示旋转速度，该图的纵轴指示输出电流。
具体实施例方式(第一实施例)下面，关于本发明的用于车辆的AC发电机，参照附图来描述第一实施例。如图2 所示，第一实施例的车辆的AC发电机1 (下面简称为AC发电机1)包括外转子2和布置在外转子2的内圆周侧上的定子3，其中在外转子2中，N极磁场形成部件22N和S极磁场形成部件22S在圆周方向C上交替地布置。通过将磁极30布置在中心铁芯31周围来构造定子3，线圈4分别缠绕在这些磁极的磁极铁芯32周围。N极磁场形成部件22N和S极磁场形成部件22S被定位为交替地与每个磁极30相对，从而发电机1被配置为产生单相AC电功率。如图1所示，通过交替地布置右绕组线圈4A和左绕组线圈4B来构造定子3的线圈4。线圈4A在联接状态中以顺时针方向R围着磁极铁芯32缠绕，线圈4B在联接状态中以逆时针方向L围着磁极铁芯32缠绕。如图3所示，当外转子2的旋转速度小于预定的旋转速度m时，AC发电机1使用所有线圈4来发电。相比而言，发电机1具有转换电路6，当外转子2的旋转速度高于或者等于预定的旋转速度W时，转换电路6停止线圈组5B处的发电，并且在剩余的线圈组5A 处进行发电。线圈组5B包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4。下面，将参照图1-图10来说明AC发电机1的细节。该实施例的AC发电机1是用于两轮机动车的单相磁式AC发电机，并且其响应于引擎的旋转来发电。所产生的电流用于对电池73进行充电和使灯74变亮。如图4所示，外转子2与引擎的机轴11相连，并且其被配置为响应于引擎的旋转来旋转。通过在柱形轭21的内圆周侧上交替地布置构成N极磁场形成部件22N的永久磁铁和构成S极磁场形成部件22S的永久磁铁，来构造外转子2。此外，定子3被固定到连接至引擎等的壳体10上。例如，中心铁芯31和磁极铁芯32由软磁铁材料制成。将绝缘树脂制成的线轴布置到每一个磁极30的外围，并且每一个线圈4缠绕在该线轴周围。此外，构成线圈4的磁线由诸如用绝缘层覆盖的铜线等的导体制成。在同一附图中，L指示发电机1 的轴方向。如图1所示，通过连接多个(在该实施例中为两个)连续线圈组5来构造线圈4， 通过缠绕磁线来构造线圈组5，以便通过连接线41连接线圈4。为了容易理解图1和图2， 省略了线圈4的缠绕状态，并用示意性线来指示连接线41。使用一个磁线通过连续地连接线圈4，来形成连续线圈组5。连接线41连接磁极 30的线圈4，并且在轴方向上在中心铁芯31或者磁极铁芯32的端面上在磁极30之间交叉。 线圈组5通过布置在中心铁芯31中的金属连接器等(没有示出)相互连接。通过两个线圈组5来构造整个的线圈4，线圈组5中的一个与在发电时可暂停的可暂停线圈组5B相对应。
图1中的阴影圆指示在线圈4的一部分暂停发电的部分发电状态W2中发电的线圈(磁极30)。可暂停线圈组5B包括位置彼此相邻的两个磁极30的线圈4、以及在圆周方向C上与这两个磁极相距一个或两个磁极30的磁极30的线圈4。可暂停线圈组5B具有右绕组线圈4A和左绕组线圈4B通过连接线41连续连接的连接部分、以及右绕组线圈4A彼此连续连接的连接部分。剩余线圈组5A包括位置彼此相邻的两个磁极30的线圈4、以及在圆周方向C上与这两个磁极相距一个或两个磁极30的磁极30的线圈4。剩余线圈组5B具有右绕组线圈4A和左绕组线圈4B通过连接线41连续连接的连接部分、以及左绕组线圈4B彼此连续连接的连接部分。这里，在缠绕方向在右绕组线圈4A和左绕组线圈4B之间是相反的情况下，缠绕方向并不受此限制。在图1中，R示出了右绕组线圈4A的顺时针方向，L示出了左绕组线圈 4B的逆时针方向。图5是说明具有转换电路6和调节器电路7的AC发电机1的电组成的图，其中转换电路6和调节器电路7对所产生电力的充电/放电进行控制。转换电路6可以在部分发电状态W2和全部发电状态Wl之间对发电机1的发电状态进行转换。在部分发电状态W2中，暂停线圈组5B处的发电，并且在剩余线圈组5A处进行发电。在全部发电状态Wl中，使用这两个线圈组5(所有的线圈4)来执行发电。在本实施例的定子3中，通过串联地连接这两个线圈组5来形成单相线圈4。通过将第一组5A设置在地侧并始终发电，将第二组5B(可暂停发电线圈组5B)设置在电池73 的正极上并可暂停发电，来构造这两个线圈组5。具体而言，如图1和图5所示，该实施例的定子3具有16个磁极(16个块)的磁极30。通过每个连接线41，以连续连接链接到地的导引部件42A、三个右绕组线圈4A、位置彼此相邻的右绕组线圈4A和左绕组线圈4B、一个右绕组线圈4A、位置彼此相邻的右绕组线圈4A和左绕组线圈4B、第一组5A和第二组5B之间的中间连接器43的顺序，来使用一个磁线构造剩余线圈组(第一线圈组)5A。此外，通过每个连接线41，以连续连接中间连接器 43、位置彼此相邻的右绕组线圈4A和左绕组线圈4B、三个右绕组线圈4A、位置彼此相邻的右绕组线圈4A和左绕组线圈4B、一个左绕组线圈4B、以及连接到电池73的正极的导引部件42B的顺序，来使用一个磁线构造与第二线圈组5B相对应的可暂停线圈组5B。在该示例中，通过AC发电机1、转换电路6和调节器电路7来构造对电池73进行充电和使灯74变亮的发电系统。如图5中所示，调节器电路7具有电池充电电路71和灯照明电路72，其中，电池充电电路71使用由AC发电机1产生的电力来控制电池73的充电， 灯照明电路72使用由AC发电机1产生的电力来使灯74变亮。电池充电电路71具有在AC发电机1的线圈4和电池73之间连接的转换组件711， 并且被构造为在转换组件711开启时进行电池73的电压的调节器控制。此外，灯照明电路 72具有在AC发电机1的线圈4和灯74之间连接的转换组件721，并且被构造为在转换组件721开启时进行灯74的照明的调节器控制。此外，例如，灯74可以是照明设备或者速度计。此外，诸如各种辅助机械和仪表之类的负载75连接到电池73。该示例的AC发电机1产生单相AC电压。单相正弦电压的正极用于对电池进行充电，该电压的负极用于使灯变亮。
此外，转换电路6具有分别与第一线圈组5A和第二线圈组5B对应的转换组件 61A、61B (例如，半导体闸流管)，并且被构造为对这些转换组件61A、61B进行转换控制。转换电路6执行转换组件61A、61B(例如，半导体闸流管)的转换控制，从而在全部发电状态 Wl和部分发电状态W2之间进行转换。在全部发电状态Wl中，第一线圈组5A和第二线圈组 5B均电连接到电池73。在部分发电状态W2中，仅第一线圈组5A电连接到电池73。第一线圈组5A和第二线圈组5B分别通过转换组件61A和61B (例如，半导体闸流管)连接至电池73的正极和负载75。转换电路6开启高电压侧的转换组件61A，并关闭低电压侧的转换组件61B，以便形成全部发电状态W1。转换电路6关闭高电压侧的转换组件 61A，并开启低电压侧的转换组件61B，以便形成部分发电状态W2。转换电路6被构造为响应于来自ECU (引擎控制单元)8的信号进行操作。图3是示意性示出了发电机1的电流输出状态的图。沿着横坐标轴来表示外转子 2的旋转速度，沿着纵坐标轴来表示来自定子3的输出电流。该图示出了在外转子2的旋转速度的整个区域中，全部发电状态Wl情况下的输出电流11和部分发电状态W2情况下的输出电流12。此外，还示出了车辆的AC发电机1所需要的需求电流Ir。此外，例如，在AC发电机1的调节器电路7中，使用炭质电阻在恒压状态中对电池73充电。如图3所示，在发电机1的外转子2的旋转速度的整个区域中，与车辆所需要的需求电流Ir相比，全部发电状态Wl时的电流11更大。此外，在外转子2的旋转速度的整个区域中，与全部发电状态Wl时的电流11相比，部分发电状态W2时的电流12更小。在预定的旋转速度W处，通过转换电路6来转换全部发电状态Wl和部分发电状态W2。预定的旋转速度W设置为比部分发电状态W2的电流12变得大于需求电流Ir时的旋转速度稍大。从而，在引擎的低旋转区域中，全部发电状态Wl满足需求电流Ir。另一方面，在引擎的高旋转区域中，与需求电流Ir相比，由于部分发电状态W2，可以限制所产生电流的过量输出°此外，图1中示出了部分发电状态W2中的电流12的流动，图2中示出了全部发电状态Wl中的电流11的流动。只要本实施例的定子3的可暂停线圈组5B(第二组5B)包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4，其就可以具有其它布置。下面示出了可暂停线圈组5B的其它布置的一些示例。例如，如图6所示，在定子3中布置16个磁极(16个块)的磁极30的情况下，使用一个磁线，通过连接两组位置彼此相邻的三个磁极30中的三个线圈4、一组位置彼此相邻的两个磁极30的两个线圈4、以及一个磁极30的一个线圈4，来构造与第一组5A对应的剩余线圈组5A。在该情况下，使用一个磁线，通过连接三组位置彼此相邻的两个磁极30的两个线圈4、以及一个磁极30的一个线圈4，来构造与第二组5B对应的可暂停线圈组5B。此外，如图7和图8所示，在定子3中布置20个磁极(20个块)的磁极30的情况下，使用一个磁线，通过连接位置彼此相邻的十三个(或者十二个)磁极30的线圈4，来构造与第一组5A对应的剩余线圈组5A。在该情况下，使用一个磁线，通过连接位置彼此相邻的七个(或者八个)磁极30的线圈4，来构造与第二组5B对应的可暂停线圈组5B。此外，可以将具有线圈4的磁极铁芯32在轴方向上安装到中心铁芯31。此时，可以将第一组5A的连接线41在轴方向上布置到中心铁芯31或者磁极铁芯32的端面，将第二组5B的连接线41在轴方向上布置到中心铁芯31或者磁极铁芯32的另一个端面。此外，如图9所示，在定子3中布置20个磁极(20个块)的磁极30的情况下，使用一个磁线，通过连接四组位置彼此相邻的三个磁极30的三个线圈4，来构造与第一组5A 对应的剩余线圈组5A。在该情况下，使用一个磁线，通过连接四组位置彼此相邻的两个磁极 30的两个线圈4，来构造与第二组5B对应的可暂停线圈组5B。此外，在该情况下，在定子3 中，与第一组5A对应的三个磁极30和与第二组5B对应的两个磁极30被交替地布置4次。在该示例的AC发电机1中，当外转子2的旋转速度等于或者大于预定的旋转速度 Nl时，暂停特定的线圈组5中的发电。从而，整体上提升发电机的运行效率。具体而言，AC发电机1具有转换电路6，该转换电路6可以转换使用所有线圈4发电的状态，或者使用一个线圈组5发电的状态。当该示例的AC发电机1运行时，如果外转子2的旋转速度小于预定的旋转速度 Nl (在引擎的低旋转区域中)，则使用所有的线圈4来发电。从而，在低旋转区域中可以适当地确保发电量。另一方面，当外转子2的旋转速度大于或等于预定的旋转速度m时(在引擎的高旋转区域中)，则停止可暂停线圈组(第二组)5B处的发电，并且使用第一组5A来执行发电，其中可暂停线圈组5B包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4。此时，由于可暂停线圈组5B包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4，因此在高旋转区域中可以有意地降低发电量。也就是说，电流不在位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4中流动，从而形成没有对该两个或更多个磁极30的发电做出贡献的磁路。因此，贡献于发电的磁通减少。在高旋转区域中，可以减少与车辆所需的量相比的过度的发电，并且可以减小外转子2旋转时的摩擦力(旋转阻力等)。因此，根据该示例的AC发电机1，在引擎的高旋转区域中，发电机的运行效率可以基于车辆的电量需求在整体上维持为高。此外，可暂停线圈组5B的数量可以是不同于一个的多个。例如，如图10所示，可以限定两个可暂停线圈组5B。当外转子2的旋转速度变得等于或者大于第一预定旋转速度时，停止一个线圈组5BQ)中的发电。当外转子2的旋转速度变得等于或者大于第二预定旋转速度时，停止两个线圈组5B(1)、5BQ)中的发电，其中第二预定旋转速度高于第一预定旋转速度。通常，一个趋势是随着外转子2的旋转速度变高，发电量提高。在该情况下， 可能会相应地使发电量变为过量程度的量。转换电路6和调节器电路7的组成与图5中的组成相同。(第二实施例)该实施例是将第一实施例中的单相AC发电机的结构应用于车辆的三相AC发电机中的示例。如图11所示，在三相AC发电机1的定子3中，围着中心铁芯31以相同顺序重复地布置U相、V相和W相磁极30，U相、V相和W相线圈4分别围绕磁极铁芯32缠绕。该示例的定子3具有18个磁极(18个块)的磁极30。以相同顺序将U相、V相和 W相的磁极30重复地布置6次。该示例的第一连续线圈组5Α由三组具有U相、V相和W相的磁极30构成，其中这些U相、V相和W相的磁极30以聚集(gathered)状态在圆周方向C的一部分中在位置上彼此相邻。发电时可暂停的连续线圈组(第二组)5B由三组具有U 相、V相和W相的磁极30构成，其中这些U相、V相和W相的磁极30以聚集状态在圆周方向 C的另一部分中在位置上彼此相邻。第一组5A和第二组5B中的每一个具有为U相、V相和W相的三个相。关于每个相位，第一组5A和第二组5B以串联方式连接。此外，如图12-图14所示，可以通过对构成可暂停组(第二组)5B的U相、V相和 W相磁极30和构成第一组5A的U相、V相和W相磁极30进行交替布置，来构造三相AC发电机1的定子3。图12示出了第一组5A和第二组5B的U相形成状态。图13示出了第一组5A和第二组5B的V相形成状态。图14示出了第一组5A和第二组5B的W相形成状态。此夕卜，在图11-图14中，UR指示U相的顺时针线圈4A的顺时针绕组方向。UL指示U相的逆时针线圈4B的逆时针绕组方向。VR指示V相的顺时针线圈4A的顺时针绕组方向。VL指示V相的逆时针线圈4B的逆时针绕组方向。WR指示W相的顺时针线圈4A的顺时针绕组方向。WL指示W相的逆时针线圈4B的逆时针绕组方向。在本实施例的三相发电机1中，在引擎的高旋转区域中，可以有效地减少外转子2 旋转时所产生的摩擦力。第二实施例中的其它组成与第一实施例中的组成相同，并且可以获得与第一实施例几乎相同的效果。(第三实施例)在该实施例中，在单相AC发电机中，构成可暂停线圈组5B的线圈的布置与第一实施例中的布置不同，并且改进了引擎的高旋转区域中的发电量。本实施例的AC发电机1具有转换电路6，该转换电路对使用所有线圈4进行发电的状态或者使用线圈4的一部分进行发电的状态进行转换。如图15和图16所示，在外转子2的旋转速度等于或者高于预定的值N2的情况下，如果旋转速度减速，则转换电路6被配置为在位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4没有暂停的状态下暂停磁极30的可暂停线圈组5B的发电，并且使用剩余线圈组5A来进行发电。相比而言，在外转子2的旋转速度低于预定的值N2的情况下，如果旋转速度减速，或者如果在整个旋转速度区域中旋转速度加速或保持不变，则转换电路6被配置为使用所有线圈4进行发电。如图15所示，通过缠绕磁线连接两个连续线圈组5来构造线圈4，在该连续线圈组 5中经由连接线41来连续地连接线圈4。该两个线圈组5串联连接，并且通过设置在地侧处并且始终发电的第一组5A和设置在电池73的正极侧并且可暂停发电的第二组5B(可暂停发电线圈组5B)来构造(参见图5)。转换电路6可以在全部发电状态Wl和部分发电状态W2之间转换发电机1的发电状态。在全部发电状态Wl中，使用所有的线圈4来执行发电。在部分发电状态W2中，暂停线圈组5B(第二组5B)处的发电，并且在剩余线圈组5A处进行发电。图15是示意性示出了发电机1的电流输出状态的图。沿着横坐标轴来表示外转子2的旋转速度，沿着纵坐标轴来表示来自定子3的输出电流。该图示出了在外转子2的旋转速度的整个区域中，全部发电状态Wl情况下的输出电流11和部分发电状态W2情况下的输出电流12。此外，还示出了车辆的AC发电机1所需的需求电流Ir。在AC发电机1的调节器电路7中，例如，使用炭质电阻在恒压状态中对电池73进行充电。如图15所示，在发电机1中，当外转子2具有小于预定的临界旋转速度N2的旋转速度时，与全部发电状态Wl时的电流11相比，部分发电状态W2时的电流12更小，当外转子2具有等于或者高于预定的临界旋转速度N2的旋转速度时，与全部发电状态Wl时的电流11相比，部分发电状态W2时的电流12更大。转换电路6在预定的值N2处执行转换，并且该预定的值N2被设置为临界旋转速度N2或者其邻近值。从而，在引擎的低旋转区域中，全部发电状态Wl满足需求电流Ir。另一方面，在引擎的高旋转区域中，由于部分发电状态W2，电流12变得更大。如图16所示，该实施例的定子3具有使用一个磁线，通过连接线41连续地连接所有的右绕组线圈4A来形成的第一线圈组5A，以及使用一个磁线，通过连接线41连续地连接所有的左绕组线圈4B来形成的第二线圈组5B(可暂停线圈组5B)。在定子3中，始终发电的磁极30和可暂停发电的磁极30 —个接一个地交替布置。此外，该图指示了定子3具有 16个磁极(16个块)的磁极30的情况。只要可以暂停多个磁极30的线圈4处的发电而不暂停位置彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4，定子3的可暂停线圈组(第二组)5B就可以具有其它布置。下面示出了可暂停线圈组5B的一些布置示例。例如，如图17所示，在定子3具有16个磁极(16个块)的磁极30的情况下，使用一个磁线，通过连接线41来连续地形成所有(8块)右绕组线圈4A和两个左绕组线圈4B， 以便形成第一线圈组5A。此外，使用一个磁线，通过连接线41来连续地形成剩余的(6块) 左绕组线圈4B，以便形成第二线圈组5B(可暂停组5B)。此外，例如，如图18所示，在定子3具有20个磁极(20块)的磁极30的情况下， 使用一个磁线，通过连接线41来连续地形成所有(10块)左绕组线圈4B和两个右绕组线圈4A，以便形成第一线圈组5A。此外，使用一个磁线，通过连接线41来连续地形成剩余的 (8块)右绕组线圈4A，以便形成第二线圈组5B(可暂停组5B)。在该示例的AC发电机1中，当外转子2的旋转速度等于或者高于预定的临界值 N2，并且当旋转速度减速时，暂停特定的线圈组5中的发电。从而，整体上提升发电机的运行效率。当该示例的AC发电机1运行时，在外转子2的旋转速度等于或者高于预定的临界速度N2的情况下(在引擎的高旋转区域中)，如果旋转速度减速，则使用第一组5A来进行发电，并暂停第二组5B。此时，以进行发电的磁极30位于组5B的线圈的两侧的方式，用一个接一个位于多个位置的磁极30的线圈4来限定可暂停线圈组5B。(也就是说，可暂停线圈组5B是由所有左绕组线圈4B或较大数量的左绕组线圈4B来构成的，或者是由所有右绕组线圈4A或较大数量的右绕组线圈4A来构成的。)从而，当提升旋转速度时，可以限制线圈4的阻抗增加。此外，在引擎的高旋转区域中，具有输出电流的线圈4的磁极30和不具有输出电流的线圈4的磁极30在位置上彼此相邻，使得可以在所有磁极30中形成对发电有贡献的磁路。因此，可以增加整个线圈4 的发电量。此外，此时，当外转子2旋转时，摩擦力(旋转阻力等)增加。但是，由于现在对引擎的旋转进行减速，因此该摩擦的增加对于引擎旋转减速来说变得有利。
相比而言，如果外转子2的旋转速度小于预定的速度N2时(在引擎的低旋转区域中)，旋转速度在减速，或者如果在旋转速度的整个区域中旋转速度在加速或者保持不变， 则使用所有线圈4(第一组5A和第二组5B)来进行发电。因此，除上面所描述的特定情况 (其中，在旋转速度等于或者高于预定的值N2时，执行减速)之外，可以适当地确保发电量。此外，在该示例中，可以在车辆减速时增加发电量，还可以减少车辆加速或者低速行驶时的发电量。因此，可以减少发电时的损耗。根据该示例的AC发电机1，在引擎的高旋转区域中，可以基于车辆需求的电量，将发电机的运行效率整体上维持为高。此外，在本实施例中，转换电路6和调节器电路7的组成与图5中的组成相同。其它组成类似于第一实施例中的组成，并可以获得与第一实施例相同的优势。虽然省略了附图，但可以将该实施例的磁极30的布置应用于三相AC发电机1。例如，在具有其中U相、V相和W相磁极30以相同顺序重复布置6次的十八个磁极30的定子 3中，可以将第一组U相磁极30、第二组V相磁极30、第三组W相磁极30、第四组U相磁极 30、第五组V相磁极30和第六组W相磁极30限定为可暂停线圈组5B。此外，在该实施例中，特别是在单相AC发电机1中，可以形成多个可暂停线圈组 5B，并且，随着旋转速度的增加，调节器电路6可以增加暂停的组5B的数量。(确认测试)在确认测试中，在第一实施例或者第三实施例的AC发电机1中，关于全部发电状态Wl和关于部分发电状态W2，测量外转子2的旋转速度的整个区域中的输出电流(发电量)的改变以及摩擦力的改变。图19是示出了发电机1的发电量的改变的图。沿着横坐标轴来表示外转子2的旋转速度(rpm)，沿着纵坐标轴来表示来自定子3的输出电流(A)。此外，图20是示出了发电机1的摩擦力的改变的图。沿着横坐标轴来表示外转子2的旋转速度(rpm)，沿着纵坐标轴来表示在外转子2中产生的摩擦力(旋转阻力)(W)。此外，在每一个发电机1中，将定子3的输出电压设置为常量(14V)。在图19和图20中，模式1(全部发电状态)表示使用所有20个磁极的全部发电状态Wl(参见第一实施例的图7)。模式2(部分发电状态1)表示使用十三个磁极的部分发电状态W2，其中七个位置上彼此相邻的磁极30不进行发电(第一实施例的图7)。模式 3(部分发电状态1)表示使用十二个磁极的部分发电状态W2，其中八个位置上彼此相邻的磁极30不进行发电(第一实施例的图8)。模式4(部分发电状态1)表示部分发电状态W2， 其中，不进行发电的两个磁极30和进行发电的三个磁极30交替地布置(第一实施例的图 9)。模式5 (部分发电状态幻表示以不进行发电的两个或更多个磁极在位置上彼此不相邻的方式，来形成磁极30的状态(第三实施例的图18)。在图19和图20中，随着外转子2的旋转速度的增加，输出电流和摩擦力二者均增加。当旋转速度增加时，摩擦力增加，同时输出电流增加。在图19中，在旋转速度的整个区域中，与车辆所需要的需求电流Ir相比，将全部发电状态Wl(模式1)的输出电流11设置为变得更大。相比而言，在等于或高于大约 2000 (rpm)的旋转速度的区域中，与需求电流Ir相比，第一实施例的部分发电状态W2 (模式 2-4)的输出电流12变得更大。在响应来自车辆的信号，调节器电路7将高于需求电流Ir的输出电流切断的情况下，如果输出电流没有变得远高于需求电流Ir，则可以减少损耗，使得可以限制摩擦力增加。因此，在第一实施例中所示的具有20个磁极的定子3的发电机1中，在旋转速度稍微高于2000 (rpm)的区域中，将全部发电状态Wl转换为部分发电状态W2，从而限制摩擦力增加，使得可以整体上提升发电机的运行效率。此外，在旋转速度等于或者高于大约3400 (rpm)的区域中，第三实施例中所示的部分发电状态W2(模式5)的输出电流12变得大于全部发电状态Wl (模式1)的输出电流 11。当响应于来自车辆的信号，需要使输出电流变得比需求电流Ir更高，以便提升电池73 的充电速度时，更好的方式是提升输出电流。因此，在第三实施例中所示的具有20个磁极的定子3的发电机1中，当车辆在减速时，在旋转速度高于大约3400 (rpm)的区域中，将全部发电状态Wl转换到部分发电状态 W2，从而增加整个线圈4的发电量，使得可以整体上提升发电机的运行效率。此外，在该情况下，由于摩擦力的增加有利于对引擎的旋转进行减速，因此摩擦力的增加是有利的。(本发明效果的说明)下面通过与作为示例的使用具有八个磁极30的定子3的比较产品的比较，来说明第一实施例和第二实施例中所示的单相AC发电机的良好效果。当执行部分发电时，在所述实施例和比较产品之间暂停相同数量的磁极30。在效果说明中，当通过暂停线圈组4B并使用剩余线圈组4A来执行发电时，使用特定的值来描述在该实施例中发电量有效减少的原因，其中线圈组4B包括位置上彼此相邻的两个或更多个磁极30的线圈4。图21是示出了在使用该实施例中八个磁极30之中的四个磁极30进行发电，而其它四个位置彼此相邻的磁极30暂停的情况下，表示在磁通从这些磁极30中的任何一个到达其相邻磁极30时，磁通量的改变的值的视图。这里，进行发电的磁极用阴影圆来指示。此外，假定在磁极30中进行发电时，磁通量的1/5转换成电能(电流)并使用。在该图中，如果假定100的磁通量进入磁极30中的任何一个，并且在该磁极30 中，20的磁通量被转换成电能(电流)并使用，则80的磁通量跑出该磁极30之外。该80 的磁通量进入与所述磁极30相邻的磁极30。当16的磁通量被转换成电能(电流)并使用时，64的磁通量跑出该相邻磁极30之外。此时，相同数量的磁通量用于任何另一磁极30及其相邻磁极30的发电。因此，用于发电的整个定子3的全部磁通量变成20X2+16X2 = 72。也就是说，72的磁通量执行了发电。图22是示出了在图21的实施例中，当通过外转子2的旋转来改变磁通通过磁极 30的状态时，表示磁通量的改变的值的视图。在该情况下，20的磁通量转换成电能并用于三个磁极30中，16的磁通量转换成电能并用于一个磁极30中。因此，用于发电的整个定子 3的全部磁通量变成20X3+16X1 = 76。也就是说，76的磁通量执行了发电。相比而言，图23是示出了在对比产品中使用八个磁极之中的位置彼此间隔一个磁极的四个磁极30进行发电，而其它四个磁极30暂停的情况下，表示在磁通从这些磁极30 中的任何一个到达其相邻磁极30时，磁通量的改变的值的视图。这里，进行发电的磁极30 用阴影圆来指示。此外，假定当在磁极30中进行发电时，磁通量的1/5转换成电能(电流) 并使用。
在该图中，如果假定100的磁通量进入磁极30中的任何一个，并且在该磁极30 中，20的磁通量被转换成电能(电流)并使用，则80的磁通量跑出该磁极30之外。该80 的磁通量进入与所述磁极30相邻的磁极30，并直接跑出该相邻的磁极30而没有用于发电。 在其它三组磁极30及其相邻磁极30中，相同数量的磁通量用来进行发电。因此，用于发电的整个定子3的全部磁通量变成20X4 = 80。也就是说，80的磁通量执行了发电。即使类似于图22，通过外转子2的旋转来改变磁通通过磁极30的状态，用于发电的整个定子3的全部磁通量也变成20X4 = 80。因此，当执行部分发电状态时，在比较产品中，80的磁通量进行了发电，而在所述实施例中，(72+76)/2 = 74的磁通量进行了发电。与所述比较产品的发电量相比，所述实施例的发电量更小。因此，当暂停剩余线圈组4B时，减少了对于发电有贡献的磁通。在高旋转区域中， 限制了过度的发电，并在外转子2旋转时，减少了摩擦力(旋转阻力等)。此外，随着旋转速度变得更高，中心铁芯31中的铁损也增加。根据该实施例，随着旋转速度变得更高，可以通过如下所示的铁损的增加，使发电量的减少量变得更大。这里，在旋转速度变得更高的情况下，当磁通从磁极30中的任何一个到达其相邻磁极30时，假定由于20的磁通的铁损，通过中心铁芯31的磁通减小。图M示出了当在图21的实施例中，旋转速度变得更高时，考虑铁损的情况。在图 24中，当磁通从这些磁极30中的任何一个到达其相邻磁极30时，由于铁损而在中心铁芯 31中减少了 20的磁通，60的磁通进入了相邻的磁极30。与其1/5相对应的12的磁通用于进行发电。因此，用于发电的整个定子3的全部磁通量变成20X2+12X2 = 64，使得64 的磁通量进行了发电。图25示出了当在图22的实施例中，旋转速度变得更高时，考虑铁损的情况。在图25中，当磁通从这些磁极30中的任何一个到达其相邻磁极30时，由于铁损而在中心铁芯31中减少了 20的磁通，80或者60的磁通进入了相邻的磁极30。与其1/5相对应的16或者12的磁通用于进行发电。因此，用于发电的整个定子3的全部磁通量变成 20X2+16X1+12X1 = 68，使得68的磁通量进行了发电。相比而言，图沈示出了当在图23的比较产品中，旋转速度变得更高时，考虑铁损的情况。在图26中，当磁通从这些磁极30中的任何一个到达其相邻磁极30时，由于铁损而在中心铁芯31中减少了 20的磁通，并且在相邻磁极30中没有进行发电，使得用于发电的整个定子3的全部磁通量变成20X4 = 80，使得发电量与中心铁芯31没有铁损的情况中的发电量相同。因此，由于在中心铁芯31中所产生的铁损，当进行部分发电时，所述实施例中的发电量可以远低于比较产品中的发电量。随后，如图27所示，随着旋转速度变得更高，中心铁芯31中的铁损增加，使得在定子3的输出电流中，与所述比较产品的输出电流IB相比，所述实施例的输出电流IA中的减少量更大。因此，根据所述实施例，随着旋转速度变得更高，发电量可以降得更低。此外，随着旋转速度变得更高，可以有效地减少过度发电，并且在外转子2旋转时可以有效地减少摩擦力(旋转损耗等)。
权利要求
1.一种用于车辆的AC发电机(1)，包括外转子O)；以及布置在所述外转子的内圆周侧上的定子(3)，所述外转子具有在圆周方向(C)上交替布置的N极磁场形成部件(22N)和 S极磁场形成部件02S)，所述定子具有中心铁芯(31)和布置在所述中心铁芯周围的磁极 (30)，线圈(4)分别缠绕在所述磁极的磁极铁芯(32)周围，当所述N极磁场形成部件和所述S极磁场形成部件交替地与每个所述磁极相对时，单相或多相AC电源产生，其中整个所述线圈是通过交替地布置右绕组线圈(4A)和左绕组线圈GB)来构造的，所述右绕组线圈在联接状态中以顺时针方向(R)缠绕在所述磁极铁芯周围，所述左绕组线圈在联接状态中以逆时针方向(L)缠绕在所述磁极铁芯周围，其中所述AC发电机还包括转换电路(6)，其被配置为当所述外转子的旋转速度低于预定的值时，使用所有的所述线圈来进行发电，所述转换电路还被配置为当所述外转子的旋转速度高于或者等于所述预定的值时，暂停线圈组(5B)并使用剩余的线圈组(5A)来进行发电，其中所述线圈组(5B)包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极的所述线圈。
2.根据权利要求1所述的AC发电机，其中整个所述线圈是通过缠绕磁线来连接多个连续线圈组构造的，在所述多个连续线圈组中所述线圈是通过连接线Gl)连续地连接的，以及可暂停发电的所述线圈组是由所述多个连续线圈组中的一个来构造的。
3.根据权利要求2所述的AC发电机，其中所述转换电路对使用所有的所述线圈来进行发电的全部发电状态(Wl)或者暂停所述可暂停线圈组中的发电并使用所述剩余的线圈组来进行发电的部分发电状态(W2)进行转换，在所述外转子的旋转速度的整个区域中，所述全部发电状态中的发电量大于所述车辆需要的电量，在所述外转子的旋转速度的整个区域中，所述部分发电状态中的发电量小于所述全部发电状态中的发电量，以及所述转换电路在所述预定的值处执行所述转换，所述预定的值被设置为大于其中所述部分发电状态中的发电值变得大于所述车辆需要的电量处的旋转速度。
4.根据权利要求2或3所述的AC发电机，其产生单相电，其中所述可暂停线圈组是通过以聚集状态在所述圆周方向的一部分中位置彼此相邻的三个或更多个磁极来构造的。
5.根据权利要求2或3所述的AC发电机，其产生单相电，其中所述可暂停线圈组包括位置彼此相邻的两个磁极的所述线圈和在所述圆周方向上与所述两个磁极相距一个或两个磁极的一个磁极的所述线圈，并且所述可暂停线圈组具有 所述右绕组线圈和所述左绕组线圈通过所述连接线连续地连接的部分和所述右绕组线圈连续地连接的部分。
6.根据权利要求2或3所述的AC发电机，其产生单相电，其中构成所述可暂停线圈组的所述磁极和构成所述剩余的线圈组的其它磁极是交替地且重复地布置在所述定子中的。
7.根据权利要求2或3所述的AC发电机，其产生三相电，其中具有U相、V相和W相的所述线圈分别缠绕在具有U相、V相和W相的所述磁极的所述磁极铁芯周围，其中所述具有U相、V相和W相的磁极以相同的顺序重复地布置在所述定子的所述中心铁芯周围，以及所述可暂停线圈组是由位置彼此相邻且聚集在所述圆周方向的一部分中的具有U相、 V相和W相的一组磁极构成的。
8.根据权利要求2或3所述的AC发电机，其产生三相电，其中具有U相、V相和W相的所述线圈分别缠绕在具有U相、V相和W相的所述磁极的所述磁极铁芯周围，其中所述具有U相、V相和W相的磁极以相同的顺序重复地布置在所述定子的所述中心铁芯周围，以及构成所述可暂停线圈组的所述U相、V相和W相磁极和构成所述剩余的线圈组的所述U 相、V相和W相磁极交替地布置在所述定子中。
9.一种用于车辆的AC发电机(1)，包括外转子O)；以及布置在所述外转子的内圆周侧上的定子(3)，所述外转子具有在圆周方向(C)上交替布置的N极磁场形成部件(22N)和 S极磁场形成部件02S)，所述定子具有中心铁芯(31)和布置在所述中心铁芯周围的磁极 (30)，线圈(4)分别缠绕在所述磁极的磁极铁芯(32)周围，当所述N极磁场形成部件和所述S极磁场形成部件交替地与每个所述磁极相对时，单相或多相AC电源产生，其中整个所述线圈是通过交替地布置右绕组线圈(4A)和左绕组线圈GB)来构造的，所述右绕组线圈在联接状态中以顺时针方向(R)缠绕在所述磁极铁芯周围，所述左绕组线圈在联接状态中以逆时针方向(L)缠绕在所述磁极铁芯周围，其中所述AC发电机还包括转换电路(6)，其被配置为如果所述外转子的旋转速度高于或者等于预定的值时所述旋转速度在减速，则暂停多个磁极的所述线圈而不暂停位置彼此相邻的两个或更多个磁极的所述线圈，并且使用剩余的线圈来进行发电；以及被配置为如果所述外转子的旋转速度低于所述预定的值时所述旋转速度在减速，或者如果在所述旋转速度的全部区域中所述旋转速度在加速或者恒定，则使用所有的所述线圈来进行发电。
10.根据权利要求9所述的AC发电机，其中整个所述线圈是通过缠绕磁线来连接多个连续线圈组构造的，其中在所述多个连续线圈组中所述线圈是通过连接线Gl)连续地连接的，以及可暂停发电的所述线圈组是由所述多个连续线圈组中的一个来构造的。
11.根据权利要求10所述的AC发电机，其中所述转换电路对使用所有的所述线圈来进行发电的全部发电状态(Wl)或者暂停所述可暂停线圈组中的发电并使用所述剩余的线圈组来进行发电的部分发电状态(W2)进行转换，在所述外转子的旋转速度的整个区域中，所述全部发电状态中的发电量大于所述车辆需要的电量，当所述外转子具有小于预定的临界速度的旋转速度时，所述部分发电状态中的发电值小于所述全部发电状态中的发电值，当所述外转子具有等于或者高于所述预定的临界速度的旋转速度时，所述部分发电状态中的发电值大于所述全部发电状态中的发电值，以及所述转换电路在所述预定的值处执行所述转换，所述预定的值被设置为所述预定的临界速度或者所述预定的临界速度的邻近速度。
12.根据权利要求10或者11所述的AC发电机，其中所述可暂停线圈组是通过经由所述连接线连接所有的所述左绕组线圈，或者经由所述连接线连续地连接除了部分所述左绕组线圈之外的所述左绕组线圈来限定的，所述剩余的线圈组是通过经由所述连接线连接所有的所述右绕组线圈，或者经由所述连接线连续地连接所有的所述右绕组线圈和部分所述左绕组线圈来限定的。
全文摘要
用于车辆的AC发电机(1)具有外转子(2)和通过布置磁极(30)而构成的定子(3)，线圈(4)分别缠绕在这些磁极周围。右绕组线圈(4A)和左绕组线圈(4B)交替地布置在定子(3)中。AC发电机(1)包括转换电路(6)，当外转子的旋转速度低于预定的值时，所述转换电路使所有的线圈(4)用于发电。相比而言，当外转子的旋转速度高于或者等于预定的值时，所述转换电路使线圈组(5B)暂停而使用剩余的线圈组(5A)来进行发电，其中线圈组(5B)包括位置彼此相邻的两个或更多个磁极(30)的线圈(4)。
文档编号H02K21/22GK102414965SQ20108001769
公开日2012年4月11日 申请日期2010年4月19日 优先权日2009年4月22日
发明者土井真, 小薮忠胜 申请人:株式会社电装